DE2737589A1

DE2737589A1 - Apparat zur sequentiellen behandlung einer oder mehrerer proben von zellmaterial mit einer mehrzahl von behandlungsfluessigkeiten

Info

Publication number: DE2737589A1
Application number: DE19772737589
Authority: DE
Inventors: Max Zollinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1978-03-09
Also published as: US4103722A; GB1590857A

Description

Anmelder: Max Zollinger, 7589 rue de Normanville, Montreal, Province de Quebec, CANADA

Apparat zur sequentiellen Behandlung einer oder mehrerer Proben von Zellmaterial mit einer Mehrzahl von Behandlungsflüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zur Behandlung von Proben von Zellmaterial.

Proben von Zellmaterial, z.B. tierische Gewebeteile, werden in Labors für verschiedene Zwecke behandelt. Z. B. kann es erforderlich sein, eine Zellgewebeprobe mikroskopisch zu untersuchen. Zu diesem Zweck muß dieselbe zunächst mit speziellen Flüssigkeiten behandelt werden. Dies erfordert meist eine spezielle Abfolge dieser Behandlung für jeweils eine spezielle Zeitdauer, um die günstigsten Untersuchungsresultate zu erhalten.

Für eine andere Behandlung kann es erwünscht sein, eine Kultur von Zellgewebe zu vermehren. Auch für diesen Zweck kann das Gewebe in verschiedene Lösungen für verschiedene Zeitabschnitte eingetaucht werden müssen. Bei einer weiteren Art der Behandlung kann es erwünscht sein, Zellen oder zellartiges Material zu fixieren und zu dehydratisieren, wobei dieses Material mit geeigneten Lösungen beaufschlagt wird. Die Proben sollen also in verschiedenen Fällen verschiedenen Flüssigkeiten in einer spezifischen Behandlungsfolge unterworfen werden, um diese Proben auf die Anzeichen bestimmter Defekte oder bestimmter Krankheiten hin zu untersuchen.

Zur Zeit wird das Zellmaterial gewöhnlich in den Laboratorien manuell vorbereitet. Um z.B. eine Gewebeprobe für die mikroskopische Untersuchung vorzubereiten, taucht

809810/0708

und wäscht ein Labortechniker die Proben in verschiedene Lösungen in bestimmten Zeitabschnitten. Die Probe wird manuell in jede Lösung eingeführt und aus dieser entfernt, und ihre Verweildauer in derselben wird gemessen. Die derartige Vorbereitung der Proben ist zeitaufwendig und unterliegt Fehlern, wenn z.B. ein Schritt in der Prozeßfolge vergessen wird oder versehentlich durch den Techniker vertauscht wird, oder falls ein Zeitfehler gemacht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Apparat zur Behandlung von Proben von Zellmaterial zu entwickeln, der einen wesentlich geringeren Aufwand an manueller Arbeit erfordert und bei dem die Fehlerquote auf ein Mindestmaß reduziert ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird durch den Apparat des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

In den erfindungsgemäßen Apparat kann mindestens eine Probe von Zellmaterial eingebracht werden. Die Proben befinden sich in besonderen Behandlungskammern des Apparats. Mehrere Kammern für unterschiedliche Behandlungsflüssigkeiten sind vorgesehen, welche nacheinander in dosierter Menge zur Behandlung der Proben den Behandlungskammern zugeführt werden. Die Zeitdauer jeder speziellen Flüssigkeitsbehandlung kann ebenfalls verändert und automatisch gesteuert werden. Nach der Behandlung wird jede Flüssigkeit aus der Behandlungskammer abgezogen.

Mit dem erfindungsgemäßen Apparat kann der größte Teil des Behandlungsprozesses automatisch gesteuert werden. Dadurch wird vermieden, daß ein Techniker dauernd für die Durchführung des Prozeßablaufes sorgen und jede Prozeßphase zeitlich überwachen muß. Die Möglichkeit mensch-

809810/0708

licher Fehler ist somit äußerst gering. Der gesamte Behandlungsprozeß ist verkürzt, weil ja der Apparat eine Mehrzahl von Proben zur gleichen Zeit behandeln kann. Der Apparat ist kompakt und einfach in Aufbau und Funktion.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt die Behandlungseinrichtung für die Proben eine Mehrzahl von auf einem Kreis angeordneten Behandlungskammern, wobei jede Kammer einen Tragboden, der durch einen luft- und flüssigkeitsdurchlässigen Träger bzw. Einsatz abgeschlossen ist und einen oberen Flüssigkeitseingang aufweist.

Der erfindungsgemäße Apparat wird zur Behandlung von Zellproben gemäß den nachfolgend beschriebenen Behandlungsschritten benutzt: Die Proben werden in die Behandlungskammern eingesetzt. Es werden wenigstens zwei verschiedene Flüssigkeiten in die Einrichtung zur Flüssigkeitsspeicherung eingebracht und aus dieser in vorgewählter Folge entleert und zu den Behandlungskammern befördert, um die Proben zu behandeln.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Apparates,

Fig. 2 einen vertikalen Axialschnitt der Flüssigkeitsversorgungs- und Behandlungseinrichbung des Apparates,

Fig. 3 eine Detailexplosionszeichnung, teilweise geschnitten, der Behandlungseinrichtung des Apparates,

Fig. 4 eine Bodenansicht der Einrichtung zur Flüssigkeitsspeicherung und -zuführung,

809810/0708

2737:5 $ί

Fig. 5 eine Bodenansicht der Behandlungseinrichtung, Fig. 6 ein schematisches Schaltbild des Apparates während einer Arbeitsphase und

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild des Apparates während einer anderen Arbeitsphase.

Ein Apparat 1, der zur Behandlung von Gewebeproben dient, enthält gemäß Fig. 1 ein Gehäuse 3 mit einer an einer Seite 7 abgesetzten Etage 5. Das Gehäuse 3 und die Etage 5 enthalten verschiedene Arbeits- und Steuereinrichtungen, die nachfolgend beschrieben werden.

Der Apparat 1 umfaßt eine Behandlungseinrichtung 9 für die Proben, die auf der Etage 5 befestigt ist, und eine Einrichtung 11 zur Flüssigkeitsspeicherung, die oberhalb der Behandlungseinrichtung 9 gehalten ist.

Die Einrichtung 11 zur Flüssigkeitsspeicherung und -Versorgung enthält, wie die Fig. 1, 2 und 4 zeigen, eine zylindrische Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21, die auf einem Stützarm 23 befestigt ist. Der Stützarm 23 ist an der Hand 7 des Gehäuses 3 gehalten, wie später beschrieben wird. Die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung besitzt einen Deckel 27,

einen Boden 29 und einen Zylindermantel 31. In der Mitte der zylindrischen Aufnahmevorrichtung 21 ist ein Trichter vorgesehen, der sich vom Deckel 27 durch die Vorrichtung bis zum Boden 29 erstreckt und diesen durchstößt. Die weite offene Einfüllöffnung 35 des Trichters 33 befindet sich am Deckel 27 und ist durch denselben zugänglich. Der Trichter verjüngt sich nach unten zu einer schmalen Haupt-Auslaßöffnung 37 im Boden 29. Ein schmales Auslaßröhrchen 39 erstreckt sich abwärts von der Haupt-Auslaßöffnung 37 durch den Boden 29 und den Stützarm 23 bis in die Gewebe-Behandlungseinrichtung 9.

809810/0708 ORIGINAL INSPECTED

Mehrere Flüssigkeitsbehälter 41 sind auf einem Kreis in der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 in der Nähe ihres Mantels gehalten. Die Flüssigkeitsbehälter 41 bestehen vorzugsweise aus zylindrischen Rohren 43, die sich zwischen dem Deckel 27 einerseits und dem Boden 29 andererseits erstrecken. Die obere Öffnung jedes Zylinders 4 3 ist dicht durch eine entfernbare Verschlußplatte 45 abgeschlossen. Die Verschlußplatte 45 besitzt ein zentrales Loch 47, das in den Zylinder 43 führt. Jeder Zylinder 43 hat auch einen Bodenauslaß 49, der sich durch den Boden 29 der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 erstreckt. Ein Verbindungsrohr 51 ist an jeden Bodenauslaß angeschlossen. Jedes Verbindungsrohr 51 erstreckt sich zu-, nächst radial einwärts, dann aufwärts durch den Boden 2 9 und schließlich durch den Deckel 27 der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21.Dahinter durchstößt das Verbindungsrohr 51 erneut den Deckel 27 und erstreckt sich einwärts und abwärts durch die Einfüllöffnung 35 in den Trichter 33, wobei es mit seinem offenen Ende 53 innerhalb Trichters 33 liegt.

Der die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 tragende Stützarm 23 besitzt einen Kragarm 61, der sichseitlich, von einer Basis 63 aus'erstreckt, die normalerweise an der Seitenwand 7 des Gehäuses 3 anliegt. Das freie Ende 65 des Kragarmes 61

trägt eine kreisförmige Konsole 67, auf deren Oberseite die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 zentriert gehalten ist. Eine Bohrung 69 erstreckt sich zentral durch die Konsole 67. Durch diese Bohrung 69 geht das Auslaßröhrchen 39 und unterstützt die Zentrierung und Halterung der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 auf dem Stützarm 23. In die Konsole 67 ist ein Lager 71 eingesetzt, welches die Drehung der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 auf der Konsole 67 um eine vertikale Achse ermöglicht.

809810/0708

Zur Drehung der von der Konsole 67 getragenen Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 ist eine geeignete Antriebsvorrichtung 73 vorgesehen, die in Fig. 2 gezeigt ist. Die Antriebsvorrichtung 73 kann einen Antriebsmotor 75 umfassen, der innerhalb des Gehäuses 3 neben oder an der Wand 7 montiert ist. Der Antriebsmotor 75 hat eine Antriebswelle 77, die sich horizontal durch die Wand 7 erstreckt und unterhalb der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung liegt. Eine mitlaufende weitere Welle 79 ist über der Antriebswelle 77 und achsparallel zu dieser in der Wand 7 gelagert. Auf den freien Enden 83, 85 der Wellen 77 bzw.79 sind Riemenscheiben 81 befestigt. Über diese Riemenscheiben ist ein Reibriemen 87 gespannt. Die Antriebsvorrichtung ist so angeordnet, daß der Reibriemen 87 mit seiner oberen Laufseite mit dem Boden 29 der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21, nahe ihrem Mantel 31, in Eingriff steht. Der Antriebsmotor 75 treibt den Reibriemen 87, der seinerseits die auf der Konsole 67 gelagerte Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 antreibt.

Der Stützarm 23 ist vorzugsweise schwenkbar an der Wand 7 des Gehäuses 3 befestigt. Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt, ist zu diesem Zweck ein Paar von Haltern 91, 93 an der Wand 7 des Gehäuses 3 befestigt. Drehzapfen 95, 97, die von dem oberen Teil 99 der Basisplatte 63 des Stützarmes jeweils zu einer Seite vorstehen, sind drehbar in diesen Haltern 91 und 93 befestigt. Die drehbare Befestigung erlaubt es, bei abgenommener zylindrischer Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 den Stützarm 23 nach oben und von der Behandlungseinrichtung 9 hinweg zu schwenken, so daß die Behandlungseinrichtung 9 vom Gehäuse 3 abnehmbar wird.

809810/0708

JfO

Die Basis 6 3 des Stützarmes 23 liegt normalerweise flach an der Wand 7. an und hält den Stützarm 23 in seiner genauen Stützposition.

Der Mantel 31 der zylindrischen Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 besitzt vorzugsweise einen Rand 101, der sich vom Boden 29 nach unten erstreckt (Fig. 2 und 4). In diesem Rand 101 ist eine Reihe von Löchern 103 vorgesehen. Jedes Loch 103 befindet sich auf einem Radius 105, der sich vom Mittelpunkt der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 durch den Mittelpunkt des jeweiligen Flüssigkeitsbehälters erstreckt. Die Löcher 103 dienen zum Steuern der Drehbewegung der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21. Eine überwachungseinrichtung bzw. ein Detektor 107, z.B. mit einer Lichtquelle 109 auf einer und einer Fotozelle 111 auf der anderen Seite des Randes 101, ist mit einer zentralen Steuervorrichtung 115 (Fig. 6 und 7) verbunden, die die Bewegung der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 mit Hilfe der Löcher 103 überwacht und diese steuert, wie nachfolgend beschrieben wird.

Eine Vorrichtung 121 zum Ausleeren der Flüssigkeitsbehälter 41 ist, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, auf dem Gehäuse vorgesehen und während des Betriebes mit der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 verbunden. Die Vorrichtung 121 besitzt einen beweglichen Einspannkopf 123, der an einem Gehäuse 125 befestigt ist, das seinerseits auf der seitlich abgesetzten Etage 5 des Gehäuses 3 durch einen Pfosten 127 gehalten ist. Dabei ist das Gehäuse 125 drehbar auf dem Pfosten 127 gelagert, um von der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 weg oder über dieselbe gedreht werden zu können. Ein Teil des Gehäuses 125, einschließlich des Kopfes 123, befindet sich im letzteren Fall über der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21. Der Kopf 123 ist⁺um eine horizontale Achse in den Armen einer ü-förmigen Klamner 129 drehbar gelaqert (Fig. 2oben). 809810/0708

⁺⁾mittels Stiften 131

Die Klammer 129 ist drehbar an einer Stange 133 befestigt, die sich von einem innerhalb des Gehäuses 125 befindlichen Solenoid 135 abwärts erstreckt. Bei Aktivierung des Solenoids 135 wird der Kopf 123 auf die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 abgesenkt, insbesondere auf die Verschlußplatte 45 eines der Flüssigkeitsbehälter 41. Der Kopf 123 hat eine zentrale Durchgangsbohrung 137, durch welche ein Schlauch 139 geführt ist. Der Schlauch 139 dient zur Führung von Druckluft von einer nachfolgend beschriebenen Quelle zum Flüssigkeitsbehälter 41 durch das Loch 47 in seiner Verschlußplatte 45, wenn der Kopf auf die Verschlußplatte 45 gepreßt wird. Die Zeit, während derer Druckluft durch den Schlauch 139 in den ausgewählten Flüssigkeitsbehälter 41 gepreßt wird, wird durch die zentrale Steuereinrichtung 115 eingestellt, die nachfolgend noch beschrieben wird.

Die Behandlungseinrichtung 9 für die Zellproben umfaßt einen Flüssigkeitsverteiler 151 ,einen Probenträger 153 und ein Behandlungsorgan 155, wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist. Der Flüssigkeitsverteiler 151 enthält einen zylindrischen Verteiler 161 mit einem zentralen Hauptschacht 163 zur Flüssigkeitsverteilung, welcher die Flüssigkeit durch das Auslaßröhrchen 39 vom Trichter 33 erhält. Der Boden des Haupt-Schachtes 163 hat einen zentralen domartig gewölbten Teil 165, der zur zylindrischen Seitenwand 167 des Haupt-Schachtes 163 hin abfällt. Ein Ring von weiteren Seitenschächten 169 zur FlUssigkeitsverteilung umgibt den Haupt-Schacht 163 im zylindrischen Verteiler 161. Radiale Kanäle 171 verbinden den Haupt-Schacht 163 mit den weiteren Schächten 169. Ein Auslaßstutzen 173 befindet sich im Boden 176 eines jeden der Seitenschächte 169.

809810/0708

Ein Durchflußregler 175 ist gemäß Fig. 2 und 3 vorzugsweise im Hauptschacht 163 angeordnet. Der Durchflußregler 175 kann ein zylindrisches Rohr 177 aufweisen, welches im Passitz in den Hauptschacht 163 eingesetzt ist. Die ringförmige untere Stirnseite 179 des zylindrischen Rohres 177 ruht auf dem gewölbten Teil 165 des Hauptschachtes 163, im Bereich der Seitenwand 167. An der Unterseite des zylindrischen Rohres 177 sind Auslaßöffnungen 181 vorgesehen. Diese können in Aussparungen bestehen, welche sich im Rohr 177 von seiner unteren Stirnseite 179 aufwärts erstrecken. Die Aussparungen besitzen unterschiedliche Breite und sind in unterschiedlichem Abstand voneinander angeordnet, wobei Breite und Abstand so gewählt sind, daß der Durchflußregler 175 bei seiner Drehung innerhalb des Hauptschachtes 163 eine unterschiedliche Anzahl von Seitenschächten 169, zur Flüssigkeitsverteilung vom Hauptschacht 163 aus, versorgen kann. Der Durchflußregler 175 besitzt einen oberen geriffelten Rand 185, mit Hilfe dessen er innerhalb des Hauptschachtes 163 gedreht werden kann, um diejenigen Seitenschächte auszuwählen, welche vom Hauptschacht 163 aus durch die Aussparungen 181 und die radialen Kanäle 171 mit Flüssigkeit versorgt werden sollen.

Die zu behandelnden Gewebeproben sind in Probenträgern 153 gehalten. Gemäß Fig. 2 umfassen diese Probenträger 153 mehrere zylindrische Probenhalter 195, die aufeinandergestapelt sind. Jeder Probenhalter 195 weist einen röhrenförmigen Körper 196 auf, dessen unteres Ende mit einer relativ kurzen koaxialen ringförmigen Verlängerung 197 kleineren Durchmessers, als ihn der obere Teil besitzt, versehen ist. Der obere Teil jedes röhrenförmigen Körpers 196

809810/0708

copy

Ab

besitzt in seinem mittleren Bereich eine zylindrische Ausnehmung 198, deren Durchmesser und Länge mit dem Durchmesser und der Länge der Verlängerung 197 übereinstimmt. Dies hat zur Folge, daß in die Ausnehmung 198 die Verlängerung 197 eines eventuell darüber gestapelten, röhrenförmigen Körpers 196 gesteckt werden kann. Ein Sieb oder Schirm 201 befindet sich in der Ausnehmung 198 eines jeden Probenhalters 195 und verschließt das offene Ende des benachbarten, darüber gestapelten Probenhalters 195. Anstelle der drei aufeinander gestapelten Probenhalter 195 gemäß Fig. 2 können auch mehr oder weniger Halter 195 verwendet werden.

Die Probenträger 153 sind innerhalb des Behandlungsorgans gehalten. Das Behandlungsorgan 155 weist gemäß Fig. 3 eine Befestigungsplatte 211 (Fig. 3 unten) und einen Behandlungszylinder 215 (Fig. 3 Mitte) auf. Der Behandlungszylinder 215 besitzt eine Mehrzahl von Behändlungskammerη 217, die auf einem Ring angeordnet sind. Jede Behandlungskammer 217 weist ein zylindrisches Loch 241 auf, mit einem vergrößerten unteren Teil 243, welcher sich durch den Behandlungszylinder 215 von seiner Oberseite 219 bis zu seiner Unterseite 221 erstreckt. Flache, radiale Rillen sind in der Unterseite 221 des Zylinders 215 vorgesehen. Jede Rille erstreckt sich von jedem vergrößerten unteren Teil 143 zur Mitte des Zylinders 215. Der Behandlungszylinder 215 sitzt auf der Oberseite 231 der Befestigungsplatte 211 auf und ist mittels einer Schulter 216 positioniert, welche sich nach innen nahe dem unteren Ende der Seitenwand des Zylinders 215 erstreckt. Bolzen 235 durchqueren Bohrungen 236 im Zylinder 215, sind in die Befestigungsplatte 211 eingeschraubt und verbinden so den Zylinder 215 mit dieser. Ein O-Ring 218 (Fig. 2) ist zur Abdichtung zwischen die Befestigungsplatte 211 und die Schulter 216 gelegt. Die Oberfläche der Schulter 216 ist mit der Oberfläche 231 der Befestigungsplatte 215 deckungsgleich. 809810/0708

Die Befestigungsplatte 211 hat eine flache zentrale Aufnahmeöffnung 237. Zum vollständigen oder teilweisen Verschluß des Bodens jeder Kammer 217 im Zylinder 215 sind Ringe 251 vorgesehen. Diese Ringe 251 sind in die erweiterten unteren Teile 243 der Kammern 217 eingelegt und sitzen auf dem Boden 239 der Ausnehmung 237 der Befestigungsplatte 211 dichtend auf. Jeder Ring 251 ist mit einer flachen radialen Einkerbung 253 auf einer seiner Seiten versehen. Wenn der Ring 251 mit der die Einkerbung 253 tragenden Seite voraus in den vergrößerten unteren Teil 243 eingesetzt wird, so ist die entsprechende Kammer 217 vollständig geschlossen. Wenn dagegen die mit der Einkerbung 253 versehene Seite des Ringes 251 auf dem Boden 239 der Befestigungsplatte 211 aufsitzt, so ist die entsprechende Kammer 217 über die Einkerbung bzw. Rille 253 mit einem Ausgang 273 in der Mitte des Bodens 239 des Schachtes 237 der Befestigungsplatte 211 verbunden.

Die Ringe 251 halten vorteilhaft die Probenträger 153 innerhalb der Kammern 217 in ihrer Position, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Filter aus Glasfasermaterial/ und ein Sieb oder ein Schirm (nicht gezeigt), können in jeden unteren erweiterten Teil 243 eingesetzt sein, bevor der Ring 251 eingesetzt wird, um die Flüssigkeit, falls erwünscht, zu filtern.

Nachfolgend wird auf die Figuren 6 und 7 eingegangen. Der Ausgang 273 der Aufnahmeöffnung 237 der Befestigungsplatte 211 kann über eine Leitung 281 und ein Absperrventil wahlweise mit einer Leitung 285, die zu einem Vorratstank führt, oder mit einem Ausgangsrohr 289 für den Vorratstank 287 verbunden werden.

809810/0708

- vt -

Bodenseitig ist am Tank 287 eine Entnahmeleitung 290 für die manuelle Entleerung angeschlossen. Ein Absperrventil befindet sich in der Entnahmeleitung 290.

Eine Leitung 293 führt von der Oberseite des Tanks 287 zu einem Absperrventil 295. Das Absperrventil 295 verbindet wahlweise eine Leitung 297, die zur Lufteinlaßöffnung 299 führt, mit der Leitung 293 und damit mit dem Tank 287, oder mit einer Leitung 301, die zu einer Pumpe 303 und zu einem weiteren Absperr- oder Regelventil 305 führt. Das Absperrventil 305 verbindet wahlweise die Leitung 301 mit einer Entlüftungsleitung 307 oder mit einer Speiseleitung 309, die in das Gehäuse 125 der Vorrichtung 121 zum Ausleeren der Flüssigkeitsbehälter 41 führt, wo sie mit dem Schlauch 139 verbunden ist. Der Tank 287 kann mit einem Sicherheitsschalter 311 zur Flüssigkeitsstandüberwachung versehen sein, der den Apparat abschaltet, um ein Einfließen der Flüssigkeit in die Leitung 293 zu verhindern, wenn der Tank 287 zu voll wird.

Oft muß die Flüssigkeit zur Behandlung der Proben während der Behandlung im gleichen speziellen Temperaturbereich gehalten werden. Zu diesem Zweck ist die Behandlungseinrichtung 9 temperaturgeregelt. Eine Isolierwand 312 umgibt, wie in Fig. 2 gezeigt, die Behandlungseinrichtung 9. Das Auslaßröhrchen 39 des Trichters 33 passiert einen Stopfen 314, der in der Isolierwand 312 befestigt ist. Der Stopfen 314 kann aus Tetrafluoräthylen ('Teflon") oder einem ähnlichen geeigneten Material hergestellt sein. Die Temperatur innerhalb des Behandlungsorgans 155 wird durch unterhalb des Bodens der Befestigungsplatte 211 angeordnete thermo- elektrische Heiz- und/oder Kühlelemente 315, bekannt als Peltierelemente, eingestellt. Eine Erweiterung 319 der Befestigungsplatte 211 umfaßt eine Kammer 321, in der Kühlflüssigkeit für die Kühlelemente 315 gehalten ist. Die 809810/0708

Mo

Kammer 321 besitzt einen EinlaGstutzen 325 und einen Auslaßstutzen 327 für den Kreislauf der Kühlflüssigkeit durch die Kammer 321, um die Temperatur in der Aufnahmeöffnung 237 der Befestigungsplatte 211 einzustellen. Ein nicht dargestellter Temperatur-Fühler ist im Behandlungsorgan 155 angebracht, um dessen Temperatur zu fühlen und um die Funktion der Temperatur-Regler zu steuern.

Das Gehäuse 3 enthält die zentrale Steuervorrichtung 115 für den Betrieb des Apparates. Die Steuervorrichtung 115 betätigt die Absperrventile 283, 295 und 305; den Motor 75; die überwachungseinrichtung 107; die Pumpe 303 und den Solenoid 135.

Der Apparat hat folgende Wirkungsweise:

Die zu behandelnden Proben werden in den Probehaltern 195 der Probenträger 153 befestigt. Die Probenträger 153 werden dann in die Kammern 217 oberhalb der Ringe 251 eingesetzt (Fig. 2}. Die verschiedenen Flüssigkeiten, die zur Behandlung der Proben gebraucht werden, werden in die zylindrischen Rohre 43 der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 eingefüllt. Jedes zylindrische Vorratsrohr kann eine andere Flüssigkeit enthalten. Die nahezu vollen zylindrischen Rohre 43 werden dann dicht mittels ihrer Verschlußplatten geschlossen. Die Steuereinrichtung 115 kann programmiert sein, um die Proben mit den verschiedenen Flüssigkeiten in einer speziellen Abfolge zu behandeln. Um die Proben mit der ersten ausgewählten Flüssigkeit zu behandeln, wird der Antriebsmotor 75 eingeschaltet, um die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 und somit das zylindrische Rohr 43, das die erstgewählte Flüssigkeit enthält, unter den Kopf zu bringen. Der Detektor bzw. die überwachungseinrichtung

809810/0708

ft

steuert den Betrieb des Motors 75 über die Steuereinrichtung 115, bis sich das gewünschte Rohr 43 unter dem Kopf 123 befindet. Die Steuereinrichtung 115 betätigt nun das Absperrventil 283, um die Leitung 281 zu schließen und die Leitung 289 zu öffnen und damit den Tank zur Umgebung zu öffnen (Fig. 6). Das Absperrventil 295 wird angesteuert, um die Leitung 293 zu schließen und die Leitung 301 zu öffnen. Das Absperrventil 305 wird angesteuert, um die Leitung 301 mit der Leitung 309 und somit mit dem Schlauch 139 zu verbinden. Der Solenoid 135 wird erregt, um den Kopf 123 auf die Verschlußplatte 45 abzusenken und somit den Schlauch 139 mit dem Loch 47 in der Verschlußplatte 45 zu verbinden. Dann wird die Pumpe 303 eingeschaltet, um Luft durch die Lufteinlaßöffnung 299 und die Leitung 297 anzusaugen und diese Luft unter Druck durch die Leitungen 301, 309 und den Schlauch 139 in den oberen Teil des ausgewählten Rohres 43 zu pumpen. Dadurch wird die Flüssigkeit im Rohr 43 durch das Verbindungsrohr in den Trichter 33 gedrückt und fließt abwärts in den im Verteiler 161 befindlichen Durchflußregler 175. Der Durchflußregler 175 ist zuvor so gedreht worden, daß er die Flüssigkeit durch die Aussparungen 181 in die ausgewählten radialen Kanäle 171 und dann in die Kammern 169 leitet, welche oberhalb einiger ausgewählter Kammern 217 liegen, welche Probenträger 153 enthalten. Die aus dem ausgewählten Rohr 43 ausgetriebene Flüssigkeit fließt also abwärts in die ausgewählten Kammern 217, die Proben enthalten, und füllt die Aufnahmeöffnung 237 und durch die radialen Rillen 223 den unteren Teil aller Kammern 217, mit Ausnahme derjeniger, welche mittels der Ringe 251 vollständig geschlossen sind.

809810/0708

Schließt das Absperrventil 283 die aus der Aufnahme-Öffnung 237 führende Leitung 231, so verbleibt ein wesentlicher Teil der Flüssigkeit in den Kammern 217. Gleichzeitig wird ein mit der Behandlungseinrichtung 9 verbundener Vibrator 8 eingeschaltet, um die BROWN'sehe Bewegung der Flüssigkeit zu erhöhen und sie durch den Probenhalter 195 zu treiben, wobei die darin eingesetzten Proben gewaschen und behandelt werden. Die Flüssigkeit verweilt in den Kammern 217 für diejenige Zeitdauer, die zur Behandlung der Proben notwendig ist. Nach dieser Zeitdauer wird das Absperrventil 283 betätigt, um die Leitung 281 mit dem Tank 287 zu verbinden, und das Absperrventil wird betätigt, um die Leitung 297 zu schließen und die Leitung 293 zur Leitung 301 hin zu öffnen. Das Absperrventil 305 wird betätigt, um die Leitung 301 mit der Leitung 307 zu verbinden (Fig. 7). Die weiter arbeitende Pumpe 303 entleert die Flüssigkeit aus den Kammern 217 und transportiert diese aus der Aufnahmeöffnung 237 durch die Leitung 281 in den Tank 287. Der Tank entlüftet durch die Leitung 301. Der Solenoid 135 entkuppelt den Kopf 123, und der Motor 75 wird durch die Steuereinrichtung 115 angestellt, um die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung 21 zu drehen und den Zylinder 4 3 mit der nunmehr gewünschten Behandlungsflüssigkeit unter den Kopf 123 zu bringen. Der vorbeschriebene Prozeß wird nunmehr wiederholt, um die Proben in der gleichen Weise wie zuvor zu behandeln, jedoch mit der nunmehr gewählten Flüssigkeit.

Die Proben können auf diese Weise mit einer Mehrzahl von Flüssigkeiten behandelt werden, um die gewünschten Resultate

809810/0708

zu erreichen. Die Behandlungsdauer kann von Flüssigkeit zu Flüssigkeit variieren. Während der Behandlungen kann die Heiz- und/oder Kühleinrichtung 315 arbeiten, wobei eine Kühlflüssigkeit durch die Kammer 321 geführt wird, um die Temperatur innerhalb der Isolierung 312 und damit innerhalb der Aufnahmeöffnung 237 einzustellen.

Wenn die Behandlung der Proben abgeschlossen ist, wird die Aufnahmevorrichtung 21 durch Verschwenken des Stützarmes 23 um die Drehzapfen 95, 97 angehoben. Das Isoliergehäuse 312 wird entfernt, der Flüssigkeitsverteiler 151 wird vom Behandlungsorgan 155 abgehoben und die behandelten Proben werden aus den röhrenförmigen Körpern 196 entfernt.

Der gesamte Behandlungsablauf kann mit verschiedenen Flüssigkeiten, nach einem vorbestimmten Zeitablauf und Programm in der Steuervorrichtung 115 genau und automatisch durchgeführt werden.

809810/0708

Claims

Patentansprüche 2737583

L^Apparat zur Behandlung von Zellmaterial, gekennzeichnet durch ein Behandlungsorgan (155) zur Aufnahme wenigstens einer eingesetzten Probe des Zellmaterials, durch eine Einrichtung (11) zur getrennten Speicherung von mindestens zwei zur Behandlung der Probe(n) dienender Flüssigkeiten, durch einen Flüssigkeitsverteiler (151), der selektiv den Flüssigkeitsspeicher (11) mit dem Behandlungsorgan (155) verbindet, und durch eine Vorrichtung (121) zum Ausleeren und Fördern der gewählten Flüssigkeit vom jeweiligen Flüssigkeitsspeicher (11) zum Behandlungsorgan (155), so daß die eingesetzte(n) Gewebe-Probe(n) mit der (den) ausgewählten Flüssigkeit(en) aus dem Flüssigkeitsbehälter (41) behandelt wird (werden).
2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (11) eine zylindrische Flüssigkeitsauf nähmevorrichtung (21) mit einer Mehrzahl von zylindrischen Flüssigkeitsbehältern (41) aufweist, daß die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung (21) eine Haupt-Auslaßöffnung (37) besitzt, wobei ein Bodenauslaß (49) in jedem Flüssigkeitsbehälter (41), Verbindungsrohre (51) von jedem Auslaß (49) zur Haupt-Auslaßöffnung (37) der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung (21) und eine Antriebsvorrichtung (73) vorgesehen sind, um den Flüssigkeitsbehälter (41) bezüglich der Vorrichtung (121) zum Ausleeren zu positionieren.
3. Apparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung (21) eine vertikale (geometrische) Achse besitzt und die Flüssigkeitsbehälter (41) auf einem Kreis um die Achse, die Vorrichtung (121) zum Ausleeren oberhalb des Kreises und die Hauptauslaßöffnung (37) in der Kreismitte liegt.

809810/0708

ORIGINAL INSPECTED
4. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (73) zur Drehung der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung (21) dient und daß eine Positionierungseinrichtuncj (107) vorgesehen ist, die die Position des selektierten Flüssigkeitsbehälters (41) unter der Vorrichtung(121) zum Ausleeren einstellt.
5. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (121) zum Ausleeren des selektierten Flüssigkeitsbehälters (41), die die Flüssigkeit aus demselben (41) durch den Bodenauslaß (49), das Verbindungsrohr (51) und die Hauptauslaßöffnung (37) der Flüssigkeitsaufnahmevorrichtung (21) zur Behandlungseinrichtung (9) treibt.
6. Apparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (121) zum Ausleeren aufweist: einen beweglichen Kopf (123), eine Betätigungseinrichtung zum Absenken des Kopfes (123) auf die Oberseite des Deckels (27) des selektierten Flüssigkeitsbehälters (41) einen Schlauch (139) zur Führung der Druckluft durch den Kopf (123) und den Deckel (45) in den selektierten Behälter (41), wenn der Kopf (123) gegen den Deckel (27) gepreßt wird.
7. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsorgan (155) wenigstens einen oberen Flüssigkeitseingang und zur Aufnahme der eingesetzten Proben wenigstens einen Tragboden aufweist, welcher gas- und flüssigkeitsdurchlässig ist.

809810/0708
8. Apparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsorgan (155) eine Mehrzahl von auf einem Kreis angeordneten Kammern (217) aufweist, wobei jede Kammer (217) einen oberen Flüssigkeitseingang und für die Aufnahme und Halterung einer Probe einen unteren Träger (211) aufweist, welcher gas- und flüssigkeitsdurchlässig ist.
9. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitssteuereinrichtung, die nur denjenigen Kammern (217) auf dem Kreis Flüssigkeit zuführt, die Proben enthalten.
10. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsverteiler (151) jedem oberen Kammereingang im wesentlichen die gleiche Flüssigkeitsmenge zuleitet.
11. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Probenträger (153) für die Halterung des zu behandelnden Zellmaterials wenigstens einen zylindrischen Halter (195) für Gewebeproben aufweist, dessen unterer Teil als kurze, zum oberen Teil koaxiale, ringförmige Verlängerung (197) mit kleinerem Durchmesser als der obere Teil, ausgeführt ist und dessen oberer Teil eine zylindrische Ausnehmung (198) mit der Verlängerung (197) entsprechendem Durchmesser und Tiefe besitzt, und daß die Ausnehmung (198) unten durch gas- und flüssigkeitsdurchlässiges Material abgeschlossen ist.
12. Apparat nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Regelung der Temperatur

im Behandlungsorgan (155).

809810/0708