DE2611888C2 - Vorrichtung zum Ausmessen von Proben - Google Patents

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Ausmessen von Proben, insbesondere zum Messen von Immunelektrophorese- und Immundiffusionsplatien bei der ein vergrößertes Bild der Probe auf einem Bildschirm erzeugt wird, der im Durchstoßpunkt der optischen Achse des bilderzeugenden Systems einen Index trägt und bei der eine Einrichtung zum Bewegen und zum Messen der Bewegung der Probe zwischen zwei Lagen vorgesehen ist, in denen jeweils ein Randpunkt einer zu bestimmenden Strecke der Probe mit dem Bildschirm-Index zur Deckung kommt.

Es sind Meßmaschinen zur berührungslosen Messung von Werkslücken bekannt, bei denen das zu messende Werkstück vergrößert auf eine Mattscheibe abgebildet und auf dieser durch Anlegen eines Maßstabes vermessen wird. Solche Maschinen erfordern zur Abbildung ein sehr gut korrigiertes und deshalb teueres optisches System. Außerdem ist der eigentliche Mcüvorgang ermüdend und nicht frei von subjektiven Fehlern.

Den zuletzt genannten Nachteil vermeiden Meßmaschinen, bei denen das Werkstück auf einem Koordinatentisch angeordnet ist und vergrößert auf eine mit Kreisen und einem Strichkreuz versehene Mattscheibe abgebildet wird. Durch Verstellen des Koordinatentisches wird das Bild des Wirkstucks um die zu messende Länge verschoben und diese wird an Maßstäben abgelesen, die am Koordinatentisch angebracht sind. 6s

Alle diese Melimaschini-n sind grolle, aufwendige und schwere Geräte. Besieht die Aufgabe, kleinere Objekte /u vermessen, so wird man aus Gründen der Genauigkeit versuchen, die Messung an einem vergrößern Projekiionsbild vorzunehmen. Eine solche Messung benötigt ein optisch aufwendiges Gerät und ist ermüdend sowie mit subjektiven Fehlern behaftet. Dies gilt in besonderen) Maße, wenn sich die zu messenden Objekte nicht sehr signifikant vom Untergrund unterscheiden.

Als solche Objekte sind Präzipitatringc auf Inimundiffusionsplatten anzusehen. Solche meist runden Platten enthalten einen Träger, auf den ein Gel aufgetragen ist, das ein monospezifisches Antiscrum gegen ein bestimmtes Protein enthält. In den Träger sind mehrere Ausnehmungen eingestanzt. In einen Teil dieser Ausnehmungen wird eine bestimmte Menge eines das spezifische Antigen enthaltenden Standards in verschiedenen Konzentrationen eingetragen, während in die anderen Auftragsstellen die zu prüfenden Seren eingetragen werden. Bei der anschließenden Diffusion der eingetragenen Substanzen in das Gel bildet sich ein Aniigen-Antikörper-Komplex. Nach ausreichender Diffiisionszeit wird durch Erreichen der Äquivalenzzone der Endpunkt der Diffusion erhalten. Am Endpunkt der Diffusion ist die Fläche des Präzipitatringes der sich um jede Auftragsstclle gebildet hat der Konzentration an Antigen direkt proportional. Zur Konzentrationsbestimmung ist also der Durchmesser der Präzipitatringe zu messen, was dadurch erschwert ist, daß sich diese Ringe oft nur sehr wenig von der umgcbericn Platte unterscheiden.

Ähnliches gilt auch für die Auswertung von Immunelektrophoreseplatten. Diese Platten sind mit einem Gel beschichtet, das ein monospezifisches Antiserum in gleichmäßiger Verteilung enihält. In mehrere Auflragsstellen werden jeweils gleiche Mengen von Standardlösungen bzw. Serum eingetragen. Unter der Wirkung eines elektrischen Feldes wandert das Serum und das darin enthaltene Antigen hinterläßt in der Gelplatte langgestreckte Immunpräzipilate. Die Länge dieser Präzipitate ist der Konzentration des Antigens direkt proportional und ist deshalb zu messen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausmessen von Proben, insbesondere zum Messen von Immunelektrophorese- und Inimundiffusionsplatten zu schaffen, die preiswert aufgebaut ist und die eine ermüdungsfreie, schnelle und genaue Messung in jedem Falle, d. h. insbesondere auch bei sehr geringem Kontrast zwischen Objekt und Untergrund ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Vorrichtung aus, bei der ein vergrößertes Bild der Probe auf einem Bildschirm erzeugt wird, der im Durchstoßpunkt der optischen Achse des bilderzeugenden Systems einen Index trägt und bei der eine Einrichtung zum Bewegen und zum Messen der Bewegung der Probe zwischen zwei Lagen vorgesehen ist, in denen jeweils ein Randpunkt einer zu bestimmenden Strecke der Probe mit dem Bildschirm-Index zur Deckung kommt und sie zeichnet sich dadurch aus, daß im Bclcuchiungsstrahlcngang ein Spiegel zur Umlenkung des von einer Lichtquelle kommenden Lichtes in die optische Achse des nachgeordneten Abbildungs-Objektivs so angeordnet ist, daß er zum Auswerten von lichtsircucndcn Proben in eine Lage schwenkbar ist, in der das von der Lichtquelle ausgehende Licht nicht direkt in das nachgeordnete Objektiv fällt.

Bei der neuen Vorrichtung wird zur Messung nur die Mille des Bildes, d.h. der Ort des Bildschirm Index bcniiwi. Da die Bildmitte stets fehlerfrei ist, spielen also

Abbildungsfehler des abbildenden .Systems keine die Meßgenauigkeit beeinflussende Ri)IIe. Da zudem die Messung unabhängig vom Fokussierungs/usiand und der Vergrößerung ist. lassen sich /.ur Abbildung der Probe auf dem Bildschirm billige Objektive verwenden. die keinen hohen Toleranzforderungen genügen müssen. Der Durchmesser des verwendeten Objektivs geht über das öffnungsverhälmis nur in die Bildhelligkeit ein. so daß es nicht notwendig ist. teure Objektive mit hohem Öffnungsverhaltnis /u verwenden. _tu

Mittels des im Beleuchtungsstrahlengang angeordneten Umlenkspiegels laßt sich in sehr einfacher Weise von Hell- auf Dunkelfeldbeleuchtung umschalten. Im llellfeld werden Präparate vermessen, bei denen sich die /u messenden Prä/ipitatc deutlich vom Untergrund ,5 unterscheiden, wahrend die Dunkelfeldbeleuchtung auch die einwandfreie Messung von Pra/.ipiiaten ermöglicht, die sich nicht signifikant von ihrer Umgebung abheben.

Die neue Vorrichtung ist zweckmäßig so aufgebaut. daß der Umlenkspiegel innerhalb eines Kondensors zur Abbildung der Lichtquelle in die Eintrittspupille des nachgeordneten Objektivs und die auszumessende Probe zwischen dem Kondensor und dem Objektiv angeordnet ist. Damit wird ein platzsparender Geräteaufbau erreicht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, zwischen Lichtquelle und Probe ein Wärmeschutzfilter und ein ausschwenkbares Farbfilter anzuordnen. Das Wärmeschutzfilter dient zum Schutz der zu untersuchenden Probe, während das, zweckmäßig als Grünfilter ausgebildete Farbfilter es ermöglicht, die Messung in einem Spcktralbereich durchzuführen, in dem das menschliche Auge am empfindlichsten ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in seitlicher Schnittdarsicllung;

F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 2 in der Ansicht von vorne;

Fig.3 eine auf dem Probentisch der neuen Vorrichtung liegende Immundiffusionsplatte;

F i g. 4 eine Immunelektrophoreseplatte in Auswertestcllung.

In Fig. 1 ist mit I eine Lichtquelle bezeichnet, welche über die Linse 2, einen Umlenkspiegel 3 und die Linse 4 in die Eintrittspupille des nachgeordnctep abbildenden Systems 5 abgebildet wird. Das zweckmäßig als Objektiv ausgebildete System 5 erzeugt über Spiegel 6 und 7 auf dem Bildschirm 8 ein vergrößertes Bild der Probe 26. Im Durchstoßpunkt der optischen Achse 9 des bilderzeugenden Systems ist auf dem Bildschirm 8 ein strichförmiger Index 1.0 angebracht. Mit 41 ist ein Wärmeschutzfiltcr und mit 40 ein ausschwenkbar angeordnetes Grünfilter bezeichnet.

Der Probuntiseh 12 ist über Geradführungen 13 und 13' senkrecht /ur Papierebene der Fig. I verschiebbar. Diese Verschiebung wird mittels einer Drehkurbel 14 bewirkt, welche eine Gewindespindel 15 dreht. Diese Spindel ist über eine Halbinutier 16, welche unter der vVirkung einer Blattfeder 17 steht, mit dem Prubcnlisch 12 gekoppelt. Um den Probentisch auch schnell bewegen zu können, ist die Malbmutter 16 durch Betätigen des Hebels 18 in der Pfeilrichtung von der _h5 Gewindespindel 15 losbar.

Mit der Gewindespindel 15 ist ein Zahnrad 19 verbunden, welches über weitere Zahnräder 20 und 21 ein Zählwerk 22 betätigt. Dieses Zahlwerk ist über eine Taste 23 nullbar. Seme Λη/eige ist in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber seitlich eingezeichnet, sie ist in Wirklichkeit jedoch so angeordnet, daß sie der Beobachter direkt jblesen kann.

Zum Ausmessen von Imimindiffusionsplallen ist der Probentisch 12 mit einer kreisförmigen Ringnut oder zwei Anlagen 24 und 25 versehen, welche in der Draufsicht der F i g. 3 sichtbar sind. Eine auszuwertende kreisförmige Immunditfusionspljiie 26 wird auf den Probenlisch 12 gelegt und gegen die Anlagen 24 und 25 gedruckt. Durch Drehen der Probe 26 kann nun ein auszuwertender Präzipitairing in Meßstellung gebracht werden, wie dies in F i g. J gezeigt ist. Das abzubildende System erzeugt dann auf dem Bildschirm 8 ein vergrößertes Bild des auszuwertenden Präzipitatringes 27. Durch Betatigen der Drehkurbel 14 wird dieses Bild in eine erste Lage 27" (Fig. 2) gebracht, in welcher ein Punkt seines Umiangcs mit dem lndexsm<:h 10 zur Deckung kommt. Die entsprechende Lage der Probe 26 isl in F i g. 3 durch den Pfeil 28 gezeigt. In dieser Stellung wird durch Drücken des Knopfes 23 das Zählwerk 22 genullt. Sodann wird durch Drehen der Kurbel 14 der Probentisch 12 solange verschoben, bis die Probe 26 die in F i g. 3 durch den Pfeil 29 gezeigte Lage einnimmt. In dieser Lage ist auf dem Bildschirm 8 das Bild 27" sichtbar, d. h. die gegenüberliegende Umfangsielle des Ringes 27 ist mit dem Indexstrich 10 zur Berührung gebracht. Wie ohne weiteres ersichtlich isl der Probentisch 12 zwischen den beiden Meßlagen um eine Distanz in Richtung des Pfeiles 30 bewegt worden, welche genau dem Durchmesser des auszuwertenden Präzipitatringes 27 entspricht. Das Zählwerk 23 zeigt also in der zweiten Meßlage direkt digital den Durchmesser des Ringes 27 an.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mittels der dargestellten beschriebenen Vorrichtung eine Vielzahl von Präzipitatringen nacheinander ausgemessen werden können, wobei diese Messungen genau, -,k-her und ermüdungsfrei sind.

Bei der Auswertung von Präzipitatringen können auch Ringe anfallen, die sich nur sehr wenig von der Gelschicht unterscheiden. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Umlenkspiegel 3 in die in Fig. I dargestellte Lage 3^r zu verschwenken. Gleichzeitig wird das Grünfilter 40 aus dem Strahlengang ausgeklappt. Der Spiegel wird zwischen den Stellungen 3 und 3' etwa um 8° verschwenkt. In der Stellung 3' wird die Lichtquelle 1 nicht mehr direkt in die Eintrittspupille des Objektivs 5 abgebildet. In dieses Objektiv fallen dann nur noch Strahlen, welche durch den auszuwertenden Präzipiiatring gestreut wurden. Es wird also der Effekt einer Dunkelfeldbeleuchtung erzeugt, d. h. auf dem Bildschirm 8 ist die Umgebung des auszuwertenden Ringes dunkel, während das Ringbild hell erscheint.

Der Probentisch 12 ist als Wendetisch ausgebildet. In der in den F i g. I und 2 dargestellten Lage dient er zum Messen von Immuiuliffusionsplallcn. Zur Auswertung anderer Proben, beispielsweise zur Auswertung von Imnuinelekirophoreseplatien, wird der Tisch 12 gewendet, so daß seine bisherige Unterseite jetzt zur Probenauflage dient. Diese Seile ist mit einem hier nicht dargestellten Noppcnbelag versehen und dient zur rutschfesten Auflage von Platten.

Eine solche Imnuineleklrophoreseplatie isl in F i g. in Meßstelliing dargestellt. Die Plane 31 weis! verschiedene Auftrags.stellen 32 auf. von denen langgestreckte Immuiipra/ipiiaie ausgehen. Zur Mes-

iiiIi^ wild zim.ii.list so eingestellt. d,i H die Oberkante der Anlii .li-'ssulk'ii vom ΙιηΙο\μγκ!ι IO lieriihii wird liies ist in F ι μ 4 iluivli die gestrichelte Linie 34 :iii(:edeiilei. Zm MeiMnij; w inl sodann der !'robcnlisi h 12 und diiniil die Plaiu- M in ΚιιΙιΙιιημ des l'feilcs 30 veiseliohen. so d.iU der Indexslrieli 10 luidieiiuinder ilie l'osilionen V 3d usw. einnimmt. D.is /iilihserk wird in der Position 3 so il;iU in den niielifolfjenden Positionen ili der Immunpni/ipitaie .13 direkt
«erden knnn.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: * -

1. Vorrichtung zum Ajsmesscn von Proben, insbesondere zum Messen von Immunelektrophorese- und Immundiffusionsplatten, bei der ein vergrößertes Bild der Probe auf einem Bildschirm erzeugt wird, der im Durchstoßpunkt der optischen Achse des bilderzeugenden Systems einen Index trägt und bei der eine Einrichtung zum Bewegen und zum Messen der Bewegung der Probe zwischen zwei Lagen vorgesehen ist, in denen jeweils ein Randpunkt einer zu bestimmenden Strecke der Probe mit dem Bildschirm-Index zur Deckung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß im Belcuchtutigsstrahlengang ein Spiegel (3) zur Umlenkung des von der Lichtquelle (1) kommenden Lichtes in die optische Achse (9) des nachgeordneten Abbildungs-Objektivs (5) so angeordnet ist, daß er zum Auswerten von lichtstreuenden Proben in eine Lage (3') schwenkbar ist, in der das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht nicht direkt in das nachgeordnete Objektiv (5) fällt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkspiegel (3) innerhalb eines Kondensors (2, 4) zur Abbildung der Lichtquelle (1) in die Eintrittspupille des nachgeordneien Objektivs (5) und die auszumessende Probe (26) /wischen dem Kondensor (2, 4) und dem Objektiv (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Lichtquelle (1) und Probe (26) ein Wärmeschutzfilter (41) und ein ausschwenkbares Farbfilter (40) angeordnet sind.