DE3736027A1

DE3736027A1 - Verfahren zur ermittlung der zu einem bestimmten zeitpunkt vorliegenden form von zellen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3736027A1
Application number: DE19873736027
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Phys Artmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-24
Filing date: 1987-10-24
Publication date: 1989-05-03
Also published as: DE3736027C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegenden Form und daraus abgeleiteter Größen von solchen Zellen, die in vorhersagbarer Weise auf definierte Beein flussung mit Formänderungen reagieren, wobei die Zellen an einer Fläche zur Anlage gebracht und Formzustand und/oder Formänderung über die Auswertung von Lichtsignalen ermittelt werden.

Ein Verfahren dieser o. gen. Art ist bereits bekanntgeworden durch die DD-2 16 541 A1. Bei diesem Verfahren ist es jedoch zwingend notwendig, eine bestimmte Information über den Ausgangszustand der zu prüfenden Zellen zu haben. Um nach diesem Verfahren zu befriedigenden Meßer gebnissen zu kommen muß vorausgesetzt werden, daß alle Zellen gleiche Ruheform aufweisen. Die real zu prüfenden Zellen entsprechen jedoch nicht dieser Vorbedingung. Damit ist dieses Verfahren nur sehr einge schränkt einsetzbar und die Meßergebnisse nicht befriedigend aussage fähig. Darüber hinaus besteht die Gefahr der Fehlinterpretation des Meßergebnisses.

Die Erfindung betrifft weiter eine Einrichtung zur Durchführung des vorgen. Verfahrens mit einer den Zutritt ins Innere ermöglichenden Kammer mit einer Fläche zur Anlage der zu messenden Zellen, einer Lichtquelle sowie mit Mitteln zur Erfassung von Lichtsignalen.

Eine Einrichtung dieser Art ist bereits bekanntgeworden mit der DD 2 18 959 A1. Diese Einrichtung ist jedoch nur in der Lage einen einzelnen Test an einem Monolayer durchzuführen. Das Verhalten der Zellen auf unterschiedliche Beeinflussung ist nicht mit befriedigendem Ergebnis prüfbar, weil nicht sichergestellt werden kann, daß die Zellen zwischen dem Wechsel der Versuchsbedingungen ihren ursprünglichen Zustand wieder erreicht haben und weil nicht sicher beurteilt werden kann, welche Auswirkungen die Alterung der Zellen auf das Versuchsergebnis des zeitlich nachfolgenden Versuches hat.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens soll diese Mängel beseitigen, weil auch das Verfahren selbst nicht mit diesen Mängeln behaftet ist.

Es liegt somit der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, mit dem es möglich wird, die zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegende Form der Zellen eines Monolayers zu ermitteln, ohne daß eine Information über den Ausgangs zustand dieser Zellen vorliegt.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren ist diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Fläche in einem Bereich der eine Anzahl von darauf aufgebrachten oder darauf aufgezüchteten Zellen aufweist, beleuchtet wird und die Lichtschwächung in Relation zu einer Referenzschwächung gebracht wird, die erzeugt wird oder wurde durch eine Beleuchtung einer Fläche mit bekannter Belegungsdichte von Zellen, nachdem diese so beeinflußt wurden, daß sie eine bekannte Referenzform angenommen haben. Auf diese Art und Weise ist eine zuverlässige Beurteilung des Formzustandes der der Messung unterzoge nen Zellen möglich. Die Referenzschwächung kann auf beliebige Weise erzeugt werden, vorzugsweise jedoch dadurch, daß ein Monolayer mit bekannten Merkmalen in einer Populationsfolge mit unterschiedlicher aber bekannter Populationsdichte bei bekannter und gleicher Form aller Zellen gemessen wird und das Meßergebnis als Referenzsignal abge speichert wird. Die einzelnen Punkte des Meßergebnisses können hierbei als Kurve interpretiert werden, so daß auch Punkte zwischen den Punkten der einzelnen Messungen als bekannt gelten können. Das auf diese Art einmal erzeugte Referenzsignal kann bei allen nachfolgenden Messungen verwendet werden.

Zur Durchführung des Verfahrens können z. B. mehrere Monolayer, die z. B. einer gleichen Zellpopulation entstammen, aber jeweils eine unbekannte Populationsdichte aufweisen, gleichzeitig unter unterschied lichen Versuchsbedingungen gemessen werden. Um zunächst die Popula tionsdichte zu ermitteln, kann jede Population z. B. gleichzeitig einer Lösung von Natriumsalicylat ausgesetzt werden, was die Zellen veranlaßt in bekannter Weise zu reagieren und eine bekannte Form, nämlich die Form von sphaeroechinozyten anzunehmen. In diesem Zustand kann der jeweilige Monolayer einer Beleuchtung ausgesetzt werden, mit der die vom Monolayer verursachte Lichtschwächung gemessen und mit dem Referenzsignal verglichen wird. Auf diese Art und Weise entsteht auf der Referenzkurve ein Punkt. Durch diesen Punkt wird ein Lot auf die Abszisse gefällt, das ein Parallele zur Abszisse schneidet. Diese Parallele zur Abszisse entspricht dem Transmissionswert des behandelten und gemessenen Monolayers im Ausgangszustand. Hierbei ist auf der Abszisse die Anzahl der Zellen und auf der Ordinate der Transmissions wert aufgetragen. Da der Transmissionswert sich proportional mit der Populationsdichte ändert, markiert das genannte Lot auf die Abszisse die Anzahl der Zellen des untersuchten Monolayers. Da nunmehr durch diese Messung die Anzahl der Zellen und die von diesen Zellen zugelassene Transmissionsgröße bekannt ist, kann aus diesen beiden Informationen eine Aussage über die Form der Zellen, die eine solche Transmission zuläßt, gemacht werden. Natürlich könnte auch bei Nichtvorhandensein eines Referenzsignals die Anzahl der Zellen des untersuchten Monolayers gezählt werden. Diese Methode ist jedoch umständlich und zeitauf wendig. Das Zählen der Zellen muß hierbei in einem solchen Zeitpunkt vorgenommen werden, daß durch den hierzu erforderlichen Zeitbedarf keine solche Zellenveränderung eintritt, über die keinerlei Aussage mehr gemacht werden kann. Hierdurch würde ein, wie auch immer geartetes, Meßergebnis wertlos. Eine automatische Auswertung ist unmöglich.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zellen der Strömung eines im wesentlichen parallel zu der Fläche strömenden Fluids ausgesetzt werden, bevor ihe Formen oder daraus abgeleitete Größen ermittelt werden. Auf diese Art und Weise kann das Verhalten der Zellen auf mechanische Beeinflussung getestet werden. Das Verhalten der Zellen als Reaktion auf eine definierte mechanische Beeinflussung ist charakteristisch für bestimmte, zum Zeitpunkt der Messung vorliegende Zelleigenschaften.

Ergänzend wird dann nach der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Ermittlung des zeitlichen Formänderungsverhaltens der Zellen die Geschwindigkeit der Strömung nach Art einer Sprungfunktion verändert wird, worauf in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten jeweils der Formzustand der Zellen ermittelt und mit dem Formzustand mindestens eines vorhergehenden Zeitpunktes verglichen wird. Hierdurch gelingt es, das visko-elastische Verhalten der Zellen und für den Fall der Strömungsverlangsamung insbesondere das Relaxationsverhalten zu ermitteln.

In weiterer Ergänzung wird dann nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß zur Erzeugung der Referenzform der an einer Fläche anhaftenden Zellen und/oder zur Erzeugung der Strömung die Zellen einer Lösung von vorzugsweise Natriumsalicylat ausgesetzt werden. Eine ausreichend konzentrierte Lösung von Natriumsalicylat gibt ausreichende Sicherheit dafür, daß die so behandelten Zellen die erwartete Referenzform auch einnehmen. Diese Lösung kann bei Bedarf gleichzeitig als strömendes Fluid benutzt werden, so daß das entspechende mechanische Verhalten auch der Zellen der Referenzform erfaßbar wird. Gleichzeitig kann dann, wenn die Lösung als strömendes Fluid benutzt wird, die Konzentration der Lösung in beliebiger zeitlicher Funktion verändert und die Reaktion des Monolayers geprüft werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die anhaftenden Zellen so beeinflußt werden, daß sie mindestens zeitweilig als Referenz form die Gestalt von Sphaeroechinozyten annehmen. Diese Gestalt ist besonders gut beurteilbar und gleichzeitig sehr einfach mittels der bereits erwähnten Natriumsalicylatlösung herstellbar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Referenzform durch Anwendung hypo- oder hypertoner Lösungen, bezogen auf 300 mosmol/l hergestellt wird. Hierdurch wird, ebenfalls auf besonders einfache Weise, eine von der Sphaeroechinozytenform abweichende Referenzform der Zellen erzeugt, die ebenfalls eine günstige Ausgangsvoraussetzung für weitere Messungen bietet und außerdem eine Beeinflussung durch nativ vorkommende Substanzen unnötig macht.

Die weiter der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zur Schaffung einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß mehrere Kammern und mehrere Vorratsbehälter für unterschiedliche Lösungen vorgesehen und die Vorratsbehälter mit mindestens einer Kammer nacheinnder oder gleichzeitig über Verbindungsleitungen verbindbar sind, wobei an den Verbindungsleitungen Ventile angeordnet sind zur gasdichten Verbindung oder Absperrung dieser Verbindungslei tungen und wobei jede Kammer über mindestens einen absperrbaren Auslaß verfügt. Das Vorhandensein von mehreren Kammern ermöglicht eine mindestens nahezu zeitgleiche Durchführung von Messungen an z. B. einer einzigen Zellpopulation, die in eine entsprechend der Anzahl der vorhandenen Kammern aufgeteilte Anzahl von Monolayern geteilt wurde, wobei die einzelnen Monolayer unterschiedlichen Versuchsbedingungen zur Durchführung der gewünschten Messung unterworfen werden können. Ein die Messung verfälschender Altersunterschied der Zellen kann hierdurch verhindert werden.

Die vorhandenen Vorratsbehälter ermöglichen es hierbei einerseits die verschiedenen Monolayer in der Einrichtung mit unterschiedlichen Lösungen gleichzeitig zu behandeln, machen es aber auch möglich, die Monolayer in zeitlicher Folge mit unterschiedlichen Lösungen zu behandeln. Dies kann einfach, wie nach einer Ausgestaltung vorgesehen ist, dadurch erreicht werden, daß mindestens eine Verbindungsleitung eine Verteileranschluß für die Verbindung mit unterschiedlichen Vorratsbehältern aufweist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Mittel zur Erfassung von Lichtsignalen verbunden sind mit Mitteln zur Auswertung mindestens der Intensität der erfaßten Lichtsignale. Hierdurch wird eine mindestens teilautomatisierte Auswertung der durchgeführten Messungen möglich.

In ergänzender Ausgestaltung ist vorgeschlagen, daß die Mittel zur Auswertung verbunden sind mit Mitten zur Durchführung eines Vergleiches mit einem Referenzsignal, wobei diese wiederum verbunden sind mit einem Speicher für ein für den Vergleich benötigtes Referenz signal. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung des Automatisierungs grades der Auswertung erreicht.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung wiederum sieht vor, daß mehrere unabhängige Kammern vorgesehen sind. Durch die Unabhängig keit der Kammern ist die erfindungsgemäße Einrichtung erweiterbar und kann somit dem Bedarf, beispielsweise der Anzahl gleichzeitig durchzu führender Messungen, angepaßt werden.

Ergänzend ist dann nach der Erfindung vorgeschlagen, daß jeder Kammer eine Lichtquelle zugeordnet ist. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine möglichst gleichzeitige und dabei auch noch automatisierte Auswertung angestrebt wird. Alternativ hierzu ist nach der Erfindung jedoch auch vorgesehen, daß jede Kammer einer Lichtquelle zugeordnet werden kann. Hierdurch kann Baugröße und Bauaufwand verringert werden und es können dennoch die gewünschten Messungen zeitlich genügend eng beieinander durchgeführt werden, weil es nicht erorder lich ist nach Durchführung einer Einzelmessung mit einer Einzelkammer den Zustand oder den Inhalt der Kammer zu verändern.

Es ist weiterhin nach der Erfindung vorgesehen, daß jeder Kammer Mittel zur Erfassung von Lichtsignalen zugeordnet sind. Hierdurch kann ein hoher Automationsgrad der Auswertung erreicht werden.

Andererseits ist nach der Erfindung aber auch vorgeschlagen, daß jede Kammer den Mitteln zur Erfassung von Lichtsignalen zugeordnet werden kann. Hierdurch kann der Bauaufwand verringert werden, wobei es sogar möglich bleibt dann, wenn die Zuordnung der Kammern zu den Mitteln zur Erfassung von Lichtsignalen automatisch gestaltet wird, den Automatisationsgrad beizubehalten.

Ergänzend ist nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß den Mitteln zur Erfassung von Lichtsignalen ein Strahlenteiler zugeordnet ist. Hierdurch ist es möglich während der Messung gleichzeitig beispielsweise eine manuelle optische Beobachtung durchzuführen. Es ist aber auch denkbar, mit dem Strahlenteiler eine geeignete Kamera, beispielweise eine CCD-Kamera, zu bedienen.

Insbesondere dann, wenn über den Strahlenteiler eine manuelle Beobach tung des Zustandes in der Kammer oder eine Beobachtung mittels einer optischen Kamera oder einer CCD-Kamera erfolgen soll, ist es notwendig, wie nach der Erfindung vorgeschlagen, daß dem Strahlenteiler mindestens eine abbildende Linse zugeordnet ist.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß mehrere Kammern zu einer Gruppe zusammengefaßt und einem Untersatz in unterschiedliche Positionen bewegbar sind, wobei der Untersatz mindestens eine durchgehende Öffnung für eine optische Beobachtung aufweist. Hierdurch wird es möglich die Lichtquellen und die Mittel zur Erfassung von Lichtsignalen ortsfest zu gestalten.

Ergänzend ist dann wiederum nach der Erfindung vorgeschlagen, daß jede Kammer mindestens eine Führungsschiene aufweist, die in eine Führungsnut einer Grundplatte verschiebbar einsetzbar ist, wobei die Grundplatte mindestens einen Durchbruch für eine optische Beobachtung aufweist. Dies ist eine besonders einfache Form, die gewünschte Beweg lichkeit einer Gruppe von mehreren Kammern zu erreichen. Die in dieser Art verschiebbaren Kammern können zudem leicht zu mehr oder weniger großen Gruppen zusammengefaßt werden.

Nachfolgend soll nun an einigen Beispielen die Meßvorbereitung, die Durchführung und die Auswertung der Messung in sachlicher Kurzform beschrieben werden.

0. Pumpe

Die Pumpe arbeitet im Saugbetrieb und Druckbetrieb. Pumpe mit acht Volumenstromstufen P 1-P 8.

Die Stufen werden innerhalb des Regelbereichs fest eingestellt, wobei P 8 so bemessen ist, daß bei gegebener Geometrie, insbesondere von Durchflußkanalhöhe und -breite, von Durchflußkammer, Ventilen und Schlauchverbindungen, der Meßtemperatur von 21 C und der Viskosität der isotonen Pufferlösung (pH 7.4, 300 mosmol/l) von 1 mPa × s die Wandschubspannung am Boden jeder Durchflußkammern 1.6 Pa beträgt (P 8).

Die Volumenstromstufen P 1-P 7 haben folgende Abstufung: Pi = i × P 8/8 mit i = 0, 1, 2, . . . 7.
Die Volumenströme jedes einzelnen Kanales werden mittels Volumen strommesser gemessen, über die Steuereinheit des Auswertegerätes ausgewertet und bei Bedarf über den Volumenstromregler geregelt (Abb. 2).

1. Zusammenbau der Meßanordnung

Für die Durchführung dieser Messung werden vier Durchflußkammern DK 1-DK 4 auf dem Hubgestänge zusammengefaßt und mittels der Schwalbenschwanzführung in der Grundplatte beweglich gelagert (Abb. 1). Die Schlauchverbindungen zwischen dem Zuflußventilblock und Zufluß stutzen und dem Abflußventilblock und Abflußstutzen werden hergestellt, der Zuflußventilblock wird mit den Vorratsbehältern V 0-V 4 verbunden, der Abflußventilblock über Volumenstromregler, Volumenstrommesser an die Pumpe angeschlossen (Abb. 2).

Die Apparatur wird eingeschaltet, Meßtemperatur = 21 C. Die Ventile im Zufluß- und Abflußsteuerblock VZ 1-VZ 4 und VA 1-VA 4 sind geschlossen, VZ 0 ist geschlossen (Abb. 3) (Schaltstellung 0).

Dann werden der Vorratsbehälter V 0 mit isotoner Pufferlösung (pH 7.4, 300 mosmol/l), der Vorratsbehälter V 1 mit isotoner Pufferlösung (wie oben), die zur Erzeugung der Referenzform zusätzlich 20 mmol/l Natriumsalicylat enthält, sowie die Vorratsbehälter V 2-V 4 mit isotoner Pufferlösung (wie oben), die das zu untersuchende Medikament in drei verschiedenen Konzentrationen enthält, gefüllt. Anschließend werden die Durchflußkammern DK 1-DK 4 manuell mittels Verschlußschrauben geschlossen.

In den Speicher des Auswert- und Steuergerätes werden die gemessenen Viskositäten der Meßlösungen, befindlich in den Vorratsbehältern V 0-V 4, eingegeben und gespeichert.

2. Start des Programmschrittes - Vorbereiten -

Füllen der hydraulischen Leitungen:
Auf ein Startsignal, das vom Bediener über die Steuereinheit eingegeben wird, werden die Ventile VZ 1-VR 4 im Zuflußsteuerblock und VA 1-VA 4 im Abflußsteuerblock elektrisch geschaltet, so daß die hydraulischen Verbindungen zwischen Vorratsbehältern und Pumpe über die Durchfluß kammern wie folgt durchgehend sind: V 1-VZ 1-DK 1-VA 1-Pumpe, V 2-VZ 2-DK 2-VA 2-Pumpe, die weiteren Verbindungen entsprechend. (Schaltstellung 1).

Ein weiteres Steuersignal schaltet dann die Pumpe ein (Volumenstrom P 8), so daß die hydraulischen Leitungen von Schaltstellung 1 blasenfrei mit den entsprechenden Lösungen gefüllt werden. Nach 20 Sekunden werden automatisch gleichzeitig VZ 0 geöffnet sowie VZ 1-VZ 4 und VA 1-VA 4 umgeschaltet, wobei in diesem Beispiel VA 1-VA 4 noch aus Schaltstellung 1 (s. o.) geöffnet sind, so daß folgende hydraulische Leitungen durchgehend sind:
V 0-VZ 0-VZ 1-DK 1-VA 1-Pumpe, V 0-VZ 0-VZ 2-DK 2-VA 2-Pumpe, die anderen Leitungen entsprechend. (Schaltstellung 2).

Diese Leitungen werden mit der physiologischen Lösung aus V 0 gefüllt. Dann wird in Schaltstellung 0 zurückgeschaltet, Pumpe aus. Die Durchflußkammern DK 1-DK 4 werden mittels Verschlußschraube geöffnet und diese mit fusselfreien Einwegtüchern getrocknet (Abb. 1).

Diese Vorbereitung ist einmalig zu Beginn aller Untersuchungen erforderlich, sofern die Lösungen in den Vorratsbehältern nicht gewechselt werden sollen.

Präparation der Durchflußkammern

Auf die Glasplatten in den Durchflußkammerunterteilen der Durchfluß kammern DK 1-DK 4 werden je DK zwanzig Mikroliter einer 1%igen Erythrozytensuspension, bei deren Vorbereitung die Entfernung von Leukocyten oder Throbocyten nicht erforderlichist, in einem kreisförmi gen Areal (Durchmesser 5 mm) aufgebracht, alle Durchflußkammern werden wieder geschlossen.

Nach 10 Min., während der die suspendierten Erythrozyten sedimentieren und am Durchflußkammerbodenteil anhaften, wird durch ein automatisches Startsignal Schaltstellung 2 geschaltet, Pumpe ein (Volumenstrom P 8). Nach 5 Sekunden wird automatisch auf Schaltstellung 0 umgeschaltet, Pumpe aus. Alle Durchflußkammern sind somit mit der Lösung aus V 0 gefüllt und entlüftet, an den Durchflußkammerböden verbleibt in dem vorgezeichneten kreisförmigen Areal ein Monolayer anhaftender Erythrozyten (Abb. 4).

Mittels Handvortrieb werden die Monolayer jeder Durchflußkammer entlang der Hubachse in die optische Achse bewgt, wobei die optische Achse im Zentrum des Durchbruches der Grundplatte angeordnet ist und ihr mikroskopisches Bild über den Strahlenteiler, Okular bei geöffneter Okularverschlußblende durch den Beobachter visuell begutachtet, SEV-Verschlußblende geschlossen. Bei mangelhafter Präparation muß diese wiederholt werden. Damit ist die Meßanordnung betriebsbereit.

3. Start des Programmschrittes "Messen"

Der Rechner muß so programmiert werden, daß nachfolgender Ablauf erreicht wird.

Der Schrittmotor wird manuell über die Steuereinheit gestartet, wobei automatisch die Verschlußblende des Okulars geschlossen und geöffnet werden. Er bewegt über das Hubgestänge (Abb. 2), vermittels der Schwalbenschwanzführung und des Meßtisches die mechanisch auf dem Hubgestänge befestigten Durchflußkammern DK 1-DK 4 bis zum Endschal ter nach links (Abb. 4).

Der Schnittpunkt von optischer Achse und Hubachse befindet sich im zellfreien Bereich der DK 4 rechts neben dem Monolayer in dieser Durchflußkammer.

Über den Sekundärelektronenvervielfacher (SEV), den Verstärker und den A/D-Wandler im Rechner wird die Intensität des durch das Meßfeld, das durch die Meßblende und/oder die Leuchtfeldblende begrenzt ist, hindurchtretenden Lichtes empfangen, verstärkt, digitalisiert und im Speicher als Datenfolge aus fünf Zahlen in folgender Bedeutung gespeichert:

0. Index für Meßregime (Art der Messung, Code)
1. Index für Schubspannung (Schubspannung 0, P 1, P 2 . . . P 8 entsprechen Indizes 0, 1, 2 . . . 8)
2. Index für Nummer der Durchflußkammer (hier 1-4),
3. Index für Meßorte (hier 1-5),
4. Meßwert, (Abb. 2).

Die Verschlußblende des SEV (bisher geschlossen) wird automatisch geöffnet. Mit dem Erreichen des Endschalters wird die automatische Meßwert ermittlung und Speicherung gestartet.

Start der Meßregime

Meßziel 1: Schubspannungsabhängigkeit des Meßsignales unter physiolo gischen Bedingungen:
(Index 0 ist gleich 0)

Meßzyklus 0: (Index Nr. 1 ist gleich 0, d. h. Pumpe ist aus) Für die Durchflußkammer DK 4 (Index Nr. 2 ist gleich 4) und den ersten Meßort (Index Nr. 3 ist gleich 1) wird der erste Meßwert gemessen, verstärkt und als Datenfolge gespeichert. (Datenbeispiel: (0,0,4,1,1000). Der Schrittmotor bewegt nun die Durchflußkammern in 14 Schritten von je 1 mm entlang der Hubachse nach rechts und je Schritt wird ein weiterer Meßwert gemessen und als Datenfolge gespeichert. (Datenbei spiele: (0,0,4,2,999), (0,0,4,7,350), (0,0,4,9,348.)

Nach Ablauf dieser 14 Schritte (Index Nr. 3 ist gleich 15) bewegt der Schrittmotor die Durchflußkammern um die Distanz - Breite der Durchflußkammer minus 14 mm - weiter nach rechts, ohne daß Datenfol gen gespeichert werden.

Nun befindet sich der Schnittpunkt zwischen optischer Achse und Hubachse im zellfreien Bereich am rechten Rand der Durchfluß kammer DK 3. Die Datenaufnahme, Bewegung des Schrittmotores und Datenspeicherung erfolgt wie bei DK 4.

Der Index Nr. 2 ist gleich 3, Index Nr. 3 ist gleich 1 bis 15 (Datenbeispiel: 0,0,3,1,1000), (0, 0,3,6,348).

Diese Prozedur wird analog auch für DK 2 und DK 1 ausgeführt. Nach der letzten Messung in DK 1 (Index Nr. 2 ist gleich 1, Index Nr. 3 ist gleich 15) werden die Durchflußkammern automatisch wieder bis zum Endschalter zurückgefahren.

Meßzyklus 1: (Index Nr. 1 ist gleich 1) Automatische Umschaltung der Zufluß- und Abflußventile von Schalt stellung 0 nach Schaltstellung 2, Pumpe ein, Volumenstrom P 1. Alle vier Monolayer werden mit der Lösung aus V 0 überströmt, die Erythrozyten werden infolge der Strömungskräfte elongiert, die neue Form bewirkt eine Erhöhung der Lichttransmission.

Nach 5 s automatischer Start des Schrittmotors und Messung wie im Meßzyklus 0, Index Nr. 1 ist gleich 1 (Datenbeispiele: (0,1,4,1,1000), (0,1,4,7,377), (0,1,3,1,999), (0,1,3,6,369). Nachdem alle Meßwertfolgen des Meßzyklus 1 analog Meßzyklus 0 ermittelt und gespeichert sind, werden die Durchflußkammern wieder bis zum Endschalter zurückgefahren.

Meßzyklus 2: (Index Nr. 1 ist gleich 2) Automatische Umschaltung der Pumpe auf den Volumenstrom P 2. Erneut werden alle Datenfolgen wie im Meßzyklus 0 gemessen und gespeichert (Datenbeispiele: (0,2,4,1,1001), (0,2,4,7,396), (0,2,3,8,398).

Meßzyklen 3-8 analog

Nachdem Meßzyklus 8 beendet ist (Index Nr. 1 ist gleich 8, Index Nr. 2 ist gleich 1, Index Nr. 3 ist gleich 15) werden die Durchflußkammern wieder bis zum Endschalter zurückgefahren, Pumpen aus. Meßziel 1 beendet Signal an Steuereinrichtung, Start von Meßziel 2.

Start von Meßziel 2: Messung der zeitlichen Änderung des sich infolge der Zellruheformänderung zeitlich ändernden Meßsignales bei maximaler Medikamentenkonzentration:

Automatische Umschaltung der Zufluß- und Abflußventile von Schalt stellung 0 auf Schaltstellung 1, automatischer Vortrieb der Durchfluß kammern nach rechts, so daß im Schnittpunkt von Hubachse und optischer Achse sich der Monolayer von DK 4 (höchste Medikamentenkonzentra tion), Meßort 8 (Mitte des Monolayers von DK 4), befindet.

Pumpe 5 Sekunden lang (Umfüllzeit) ein, danach aus, Volumenstrom P 8

Start der automatischen Kontrolle der Reaktionszeit. Messung der Transmission sofort nach Ende der Umfüllzeit:

Fall A

Nach Umfüllung keine Transmissionsänderung, Ausdruck auf Drucker: Keine Änderung der Ruheform während Umfüllzeit, Stop von Meßziel 2, Signal an Steuereinheit, Triggerung des Schrittmotors, Hub der Durchflußkammern nach links bis zum Endschalter, Start von Meßziel 3.

Fall B

Nach Umfüllung Transmissionsänderung Ausdruck auf Drucker: Änderung der Ruheform während Umfüllzeit um x %.

Dann eine Minute lang alle 5 s weitere Messung des Zeitverlaufes der Transmission.

Fall B1

Transmission zeitlich konstant: Stop von Meßziel 2, Signal an Steuereinheit, Triggerung des Schrittmotors, Hub der Durchflußkammer nach links bis zum Endschalter. Start von Meßziel 3, Ausdruck auf Drucker:
Keine Änderung der Ruheform nach Beendigung der Umfüllzeit.

Fall B2

Transmission ist zeitlich veränderlich. Dann Abtasten der Transmis sion Tt alle 5 s und Speicherung der Wertefolgen:
Meßwert, Zeitdifferenz nach Beendigung der Umfüllzeit, (Tk, k × 5) k = 1, 2 . . . Anzahl der Abtastungen Wenn 1% des max. Anstiegs der Transmission als Funktion der Zeit unterschritten werden, dann Stop von Meßziel 2, Signal an Steuereinheit, Graphische Darstellung von Tk als Funktion der Zeit auf dem Plotter.

Ausdruck derjenigen Zeit, nach der 50% der Transmissionsänderung zwischen der Transmission vor Beginn des Umfüllens und der Endtransmission nach dem Stoß von Meßziel 2 erreicht sind (charakteristische Formänderungsgeschwindigkeit). Triggerung des Schrittmotors, Hub der Durchflußkammern nach links bis zum Endschalter Start von Meßziel 3.

Meßziel 2 wird durch folgende Indizes charakterisiert:
Index 0 ist gleich 1, Index 1 = 0, Index 2 = 4, Index 3 = 8, diese Indizes werden einmalig gespeichert.

Start von Meßziel 3

Schubspannungsabhängigkeit des Meßsignals bei Anwesenheit des Natriumsalicylats bzw. den verschiedenen Medikamentenkonzen trationen:
(Index 0 ist gleich 3)

Die Meßzyklen 1-8 werden analog denen von Meßziel 1 automatisch durchgeführt, gemessen, verstärkt und gespeichert. Der Index Nr. 2 für die Nummer der Durchflußkammern entspricht nun:
1 : DK 1 = Natriumsalicylat
2 : DK 2 = 1. Medikamentenkonzentration
3 : DK 3 = 2. Medikamentenkonzentration
4 : DK 4 = 3. Medikamentenkonzentration
Automatisches Einschalten der Pumpe auf Schaltstellung 1 Start des Abtast- und Meßprozesses Nach dessen Beendigung SEV-Verschlußblende zu, Ende der Datenspeicherung. Pumpe auf Schaltstellung 3 (Leeren):
Hydraulisch leitende Verbindung zwischen Pumpe über die Abfluß ventile VA 1-VA 4 zum Auffangbehälter. Pumpe umschalten auf Drücken, Entleerung der Kolben, Pumpe aus, Schaltstellung 0.

Auswertung

Der Rechner berechnet für Meßziel eins und Meßziel drei die mittlere Leerstellenintensität je Durchflußkammer und berechnet damit die Transmission T durch die Meßorte, die im Monolayer jeder Durchfluß kammer liegen.

Dann Ausschluß von Extremwerten (Artefakte) und Korrektur systema tischer Fehler (geringfügige Abweichungen der Anzahl der Zellen je Meßfeldfläche).

Berechnung der mittleren korrigierten Lichttransmissionen für:
Meßziel 1: für die Schubspannungen 0, P 1 . . . P 8 Errechnung der mittleren Lichttransmission T 1 durch den Monolayer, Mittelung erfolgt über alle vier Durchflußkammern. Ergebnis: Neun Wertepaare (P 1, T 1) i = 0 . . . 8 Index für Schubspannungen

Meßziel 3: Für die Schubspannungen 0, P 1 . . . P 8 und jede Durchflußkammer getrennt (d. h. für drei Medikamentenkonzentrationen und eine Natrium salicylatlösung), Errechnung der mittleren Lichttransmission Ti durch den Monolayer, Ergebnis: 4 mal 9 Wertepaare (Pi, Ti, j) i = 0 . . . 8
j = 1 Natriumsalicylat
j = 2 1. Medikamentenkonzentration
j = 3 2. Medikamentenkonzentration
j = 4 3. Medikamentenkonzentration

Ermittlung der Werte für die relative Zellruheform Fi:
(Schubspannung = 0)

Zellruheform in der physiologischen Lösung:
F 0 = (P 0, T 0) von Meßziel 1 / (P 0, T 0, 1) von Meßziel 3 F 0 wird auf dem Drucker ausgedruckt

Zellruheform in der Medikamentenlösung:
1. Konzentration: F 1 = (P 0, T 0, 2) von Meßziel 3/(P 0, T 0, 1) von Meßziel 3
2. Konzentration: F 2 = (P 0, T 0, 3) von Meßziel 3/(P 0, T 0, 1) von Meßziel 3
3. Konzentration: F 3 = (P 0, T 0, 4) von Meßziel 3/(P 0, T 0, 1) von Meßziel 3.

F 1, F 2, F 3 werden ausgedruckt.

Ermittlung der Werte für die relative schubspannungsinduzierte Zellform Ej (Pi) bezogen auf die entsprechende Zellform unter Natriumsalicylat einfluß:
Es werden die mittleren Transmissionen von Meßziel 1; 3 dividiert durch die Transmissionen von Meßziel 3 (Natriumsalicylat) je Schubspannungs stufe:

für Natriumsalicylatlösung:
E 1 (Pi) = 1 (trivial) j = 1, i = 1, . . ., 8

für physiologische Lösung:
E 2 (Pi) = (Pi, Ti) von Meßziel 1/(Pi, Ti 1) von Meßziel 3; i = 1, . . ., 8

E 2 (Pi) wird ausgedruckt j = 2, i = 1, . . ., 8 E 2 (Pi) wird durch den Plotter als Funktion der Schubspannung grafisch dargestellt

für Medikamentenlösung Ej(Pi) = (Pi, Ti, j) von Meßziel 3/ (Pi, Ti, 1) von Meßziel 3; j = 3, 4, 5 i = 1, . . ., 8

Ej(Pi) wird ausgedruckt. Ej(Pi) wird durch den Plotter als Funktion der Schubspannung grafisch dargestellt. j = 3, 4, 5

Ermittlung der Werte für die relative schubspannungsinduzierte Zellform ENj(Pi) bezogen auf die Zellform in physiologischer Lösung

Es werden die mittleren Transmissionen von Meßziel 3 dividiert durch die Transmissionen von Meßziel 1 (physiologische Lösung) je schubspannungs stufe:
ENj = (Pi, Ti, j) von Meßziel 3/ (Pi, Ti) von Meßziel 1
i = 0, 1, . . ., 8
j = 1, 2, . . ., 4
ENj(Pi) wird ausgedruckt
ENj(Pi) wird als Funktion der Schubspannung graphisch dargestellt.

Ende der Messung, Leerung aller hydraulischen Leitungen Ausschalten der Apparatur.

Die erfindungsgemäße Einrichtung soll anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 Perspektivische Ansicht der Grundelemente der Einrichtung,

Fig. 1a Querschnitt einer Einzelkammer nach Schnitt A-A aus Fig. 1,

Fig. 2 Aufbauschema der Gesamteinrichtung,

Fig. 3 Durchflußschema,

Fig. 4 Ansicht in Richtung des Pfeils C nach Fig. 4a,

Fig. 4a Ansicht in Richtung des Pfeils B nach Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung von vier Einzelkammern 4, 5, 6 und 7 nebeneinader. Fig. 1a zeigt hierbei einen Querschnitt in Schnitt richtung A-A nach Fig. 1 einer Einzelkammer. Danach besteht eine Einzelkammer im wesentlichen aus einem Kammerunterteil 47 und einem Kammeroberteil 48. Das Kammerunterteil 47 weist in zentraler Anordnung eine spiegelnde Glasplatte 1 oder eine vollkommen durchsichtige Glasplatte 1 auf. Die Fig. 1a zeigt als Ausführungsbei spiel eine spiegelnde Glasplatte, während in der Anordnung nach Fig. 1 die Glasplatte 1 durchsichtig sein soll und wobei das Kammerunterteil 47 mit Ausnahme eines Auflagerandes für die Glasplatte 1 nach unten offen ist. Auf der dem Kammeroberteil 48 zugewandten Fläche des Kammer unterteils 47 ist in einem engen Abstand rund um die Glasplatte 1 herum ein Dichtring 49 in eine Nut 80 gelegt, der das Kammerunterteil 47 gegen das Kammeroberteil 48 abdichtet.

Das Kammeroberteil 48 weist ebenfalls einen Durchbruch 50, auf in den eine Glasplatte 51 eingesetzt ist. Zwischen der Glasplatte 51 und der Glasplatte 1 besteht ein kleiner Abstand, der als Durchflußkanal 52 verwendet wird. Damit ein Fluid durch diesen Durchflußkanal hindurch geführt werden kann, verfügt jede Kammer über einen Zuflußanschluß 53 und einen Abflußanschluß 54, so wie dies an der Kammer 5 in Fig. 1 angedeutet ist.

Jede Kammer ist vorzugsweise rechteckig ausgeführt, wobei Kammer unterteil 47 und Kammeroberteil 48 über eine Gelenkachse 55 im Bereich einer Schmalseite des Rechtecks gelenkig und aufklappbar miteinander verbunden sind. Die geöffnete Stellung ist dargestellt an der Kammer 4, während die Kammern 5, 6 und 7 in geschlossener Stellung dargestellt sind. Zum Schließen wird der Deckel auf das Kammerunter teil 47 aufgelegt und mittels der Verschlußschraube 56 mit dem Unter teil 47 verschraubt und es kann nun ein Fluid durch den Durchflußkanal 52 hindurchgeführt werden.

Jedes Kammerunterteil weist auf seiner Unterseite 47 eine in Form einer Schwalbenschwanzführung ausgebildete Führungsschiene 43 auf, die z. B. unterhalb der Gelenkachse 55 und zu dieser parallel verlaufen kann. Eine Grundplatte 45 weist eine entsprechend schwalbenschwanzförmig ausgebildete Führungsnut 44 auf, die mit der jeweiligen Führungsschiene 43 der Kammern 4, 5, 6 oder 7 oder auch mit allen Kammern zusammen arbeiten kann. Die genannten Durchflußkammern können nun in die Führungsnut 44 eingesetzt und darin verschoben werden.

Um eine Messung mit einer Durchstrahlung einer Durchflußkammer zu ermöglichen, weist die Grundplatte 45 einen Durchbruch 46 auf, so daß eine der Durchflußkammern durch seitliche Verschiebung über diesen Durchbruch 46 gefahren werden kann. Weist dann der Kammerboden unterhalb der Glasplatte 1 einen entsprechenden Durchbruch auf, so kann die ganze Kammer durchstrahlt werden.

Fig. 4 und Fig. 4a zeigt noch einmal in Vorderansicht und Draufsicht schematisch die eben zu Fig. 1 beschriebene Zusammenstellung. Zusätzlich zu der eben beschriebenen Anordnung weist die Grundplatte 45 noch, wie in den Fig. 4 und 4a zu sehen ist, einen Endschalter 57 auf, der die seitliche Grenzlage der Durchflußkammern 4 bis 7 markiert.

In der Darstellung nach den Fig. 4 und 4a befindet sich die Durchflußkammer 7 noch nicht ganz in Meßposition. Der Endschalter 57 hat die Endlage signalisiert und es muß jetzt aus dieser Endlage heraus die Kammer 7 allein oder zusammen mit den Kammern 6, 5 und 4 soweit nach rechts gefahren werden, bis der als schwarzer Bereich 2 gekenn zeichnete Monolayer 3 etwa im Bereich der Kreuzung der optischen Achse 59 mit der Verschiebeachse 58 liegt. Diese Meßposition für die Durchflußkammer 7 ist dargestellt in der schematischen Darstellung nach Fig. 2, in Vorderansicht. In dieser Position kann die Kammer 7 von einer Lichtquelle 42 durchleuchtet werden. Entlang der optischen Achse 59 sind außerdem der Lichtquelle 42 noch vorgesehen eine Leuchtfeldblende 60, eine Aperturblende 61 und ein Kondensor 62. Es kann darüber hinaus zwischen der Leuchtfeldblende 60 und der Aperturblende 61 ein weiteres bedarfsangepaßtes optisches Element 63 vorgesehen sein. Wenn durch die beschriebene Anordnung die Kammer 7 von der Lichtquelle 42 durchstrahlt wird, dann tritt auf der Rückseite der Kammer und durch den Durchbruch 46 hindurch eine in charakteristischer Weise verminderte Lichtmenge. Das durch den Durchbruch 46 austretende Licht fällt durch ein Objektiv 33, durch eine Meßblende 34 in einen Sekundärelektronen vervielfacher 36 (SEV), dem eine entsprechende Verschlußblende 35 vorangestellt ist. Anstelle des Sekundärelektronenvervielfachers kann auch z. B. eine Fotozelle eingesetzt werden.

Die Signale des Sekundärelektronenvervielfachers 36 werden über einen Verstärker 37 einem Auswerte- und Steuergerät 41 zugeführt.

Die beschriebene optische Einrichtung kann nun, wenn dies gewünscht wird, jeder einzelnen Durchflußkammer zugeordnet werden. In aller Regel reicht es jedoch, wenn eine einzige solche optische Einstellung vorhanden ist und die Kammern nacheinander in Meßstellung geschoben werden. Hierzu kann die bereits beschriebene Gelenkachse 55 als Zugstange benutzt werden, die von einem Schrittmotor 64 axial in gewünschte Positionen gefahren werden kann. Hierbei kann der Schritt motor 64 bei Bedarf auch mit einem Handvortrieb 65 ausgerüstet sein.

Die Kammern 4 bis 7 sind, wie der Fig. 2 entnommen werden kann, über die Leitungen 16 bis 19 und einem Zuflußventilblock 6 mit den Vorrats behältern 9 bis 13 verbunden. Eine weitere Verbindungsleitung 15 kann über den Zuflußventilblock 66 mit den Leitungen 16 bis 19 einzeln oder gemeinsam verbunden werden. Hierdurch wird es möglich, nach Belieben den Substanzen aus den Vorratsbehältern 10 bis 13, die den Durchfluß kammern 4 bis 7 zugeführt werden, die Substanz aus dem Vorratsbehälter 9 in gewünschter Konzentration beizumischen. Hierzu dienen die im Zuflußventilblock 66 zusammengefaßten Ventile 21 bis 26 mit dem entsprechenden Verteileranschluß 32 (siehe Fig. 3).

Jede Kammer 4 bis 7 weist weiterhin absperrbare Auslaßleitungen 27 bis 31 auf, die diese Bezifferung in der Fig. 3 tragen, in der Fig. 2 jedoch mit den Angaben A, B, C, D gekennzeichnet sind. In Fig. 4 sind nur vier Durchflußkammern dargestellt, während in der Fig. 3 fünf Durchfluß kammern dargestellt sind, um deutlich zu machen, daß die Anzahl der Durchflußkammern variiert werden kann.

Die Leitungen A-D nach Fig. 2 werden durch einen Abflußventilblock 67 geführt, der, wie in Fig. 3 zu sehen ist, entsprechende Ventile 68 bis 72 aufweist. Alle genannten Ventile sind über eine gemeinsame Leitung 73 mit einem Auffangbehälter 74 verbunden. Sie sind außerdem über die bereits genannten Leitungen 27 bis 31 bzw. im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 nur über die Leitungen 27 bis 30 über einen Volumenstrommesser 75 und einen Volumenstromregler 76 mit einer Pumpe 77 verbunden. Hierbei ist mit den genannten Leitungen 27 bis 31 die Saugseite der Pumpe 77 verbunden.

Der Zuflußventilblock 66 und der Abflußventilblock 67 sowie die Pumpe 77, der Volumenstromregler 76 und der Volumenstrommesser 75 sind über Steuerleitungen, die der Einfachheit halber gemeinsam mit dem Buchstaben "X" bezeichnet sind, mit der Steuereinheit 41.3 verbunden. Jede Leitung kann jedoch von dieser Steuereinheit 41.3 einzeln angesteuert werden. Darüber hinaus ist eine Steuerleitung Y mit der Verschlußblende 35 und eine Steuerleitung "L" mit der Lichtquelle 42 verbunden. Der Schrittmotor 64 ist über eine Steuerleitung "M" mit der Steuereinheit 41.3 verbunden. Die Steuereinheit 41.3 ist Bestandteil der Auswerteeinrichtung 41, die im wesentlichen darüber hinaus noch den Rechner 41.1 und den Speicher 41.2 aufweist. Der Speicher 41.2 ist über nicht näher bezeichnete Steuerleitungen noch bei Bedarf mit einem Drucker 78 und/oder einem Plotter 79 verbunden.

Eine Anordnung nach Fig. 2 erlaubt es den Meßvorgang und das Durch strahlungsbild manuell oder auch beispielsweise mit einer fotografischen Kamera oder einer CCD-Kamera zu beobachten. Hierzu ist im Strahlengang und ausgerichtet zur optischen Achse 59 hinter dem Objektiv 33 ein Strahlenteiler 38 vorgesehen, dessen abgezweigter Strahl über die Verschlußblende 39 z. B. durch das Okular 40 fällt. Die Verschlußblende 39 kann hierbei über die Steuerleitung Z mit der Steuereinheit verbunden und von dieser gesteuert sein.

Der schematische Aufbau nach Fig. 3 zeigt im wesentlichen die hydrau lische Verschaltung der Einrichtung nach Fig. 2. Es sind jedoch bei der Anlage nach Fig. 3 statt vier Durchflußkammern fünf Durchflußkam mern vorgesehen und entsprechend statt fünf Vorratsbehältern sind sechs Vorratsbehälter, nämlich die Vorratsbehälter 9 bis 14 vorgesehen. Der Vorratsbehälter 9 dient hierbei, ebenso wie bei der Einrichtung nach Fig. 4, als der Vorratsbehälter mit der beizumischenden Substanz, wobei diese über die Verbindungsleitung 15 und das Ventil 21 beigemischt werden kann. Die Verbindungsleitung 20 nach Fig. 3 verbindet schließlich die in Fig. 2 nicht mehr vorhandene Durchflußkammer 8 mit dem Vorratsbehälter 14 und es kann bei Bedarf die Durchflußkammer 8 auch über die Leitung 15 und den Verteileranschluß 32 mit dem Vorrats behälter 9 verbunden werden.

In den Darstellungen sind zusätzlich die Vorratsbehälter 9 bis 14 bzw. in Fig. 2 die Vorratsbehälter 9 bis 13 mit den Bezeichnungen V 0-V 5 bzw. V 4 versehen. Die zugeordneten Ventile des Zuflußventilblocks 66 tragen die Bezeichnungen V 20-V 25. Die Durchflußkammern sind in Fig. 3 zusätzlich mit der Bezeichnung "DK 1 bis DK 5" versehen. Im Abflußven tilblock 67 sind die Ventile 68 bis 72 zusätzlich mit den Bezeichnungen VA 1-VA 5 versehen. Darüber hinaus sind in Fig. 3 die Leitungen 27 bis 30 zusätzlich mit den Buchstaben A-E gekennzeichnet, die in Fig. 2 verwendet wurden. Die genannten zusätzlichen Bezeichnungen sollen sinnfällige Abkürzungen sein, die das Erkennen der entsprechenden Elemente in der vorangegangenen Beschreibung von Meßbeispielen er leichtern soll.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1 Fläche (Glasplatte)
2 Bereich
3 Monolayer (Anzahl von Zellen)
4 Kammer
5 Kammer
6 Kammer
7 Kammer
8 Kammer
9 Vorratsbehälter
10 Vorratsbehälter
11 Vorratsbehälter
12 Vorratsbehälter
13 Vorratsbehälter
14 Vorratsbehälter
15 Verbindungsleitung
16 Verbindungsleitung
17 Verbindungsleitung
18 Verbindungsleitung
19 Verbindungsleitung
20 Verbindungsleitung
21 Ventil
22 Ventil
23 Ventil
24 Ventil
25 Ventil
26 Ventil
27 absperrbarer Auslaß
28 absperrbarer Auslaß
29 absperrbarer Auslaß
30 absperrbarer Auslaß
31 absperrbarer Auslaß
32 Verteileranschluß
33 Objektiv
34 Meßblende
35 SEV-Verschlußblende
36 SEV
37 Verstärker
38 Strahlenteiler
39 Verschlußblende
40 Okular
41 Auswerteeinrichtung
41.1 Rechner
41.2 Speicher
41.3 Steuereinheit
42 Lichtquelle
43 Führungsschiene
44 Führungsnut
45 Grundplatte
46 Durchbruch
47 Kammerunterteil
48 Kammeroberteil
49 Dichtring
50 Durchbruch
51 Glasplatte
52 Durchflußkanal
53 Zuflußanschluß
54 Abflußanschluß
55 Gelenkachse
56 Verschlußschraube
57 Endschalter
58 Verschiebeachse
59 optische Achse
60 Leuchtfeldblende
61 Aperturblende
62 Kondensor
63 optisches Element
64 Schrittmotor
65 Handvortrieb
66 Zuflußventilblock
67 Abflußventilblock
68 Ventil
69 Ventil
70 Ventil
71 Ventil
72 Ventil
73 Leitung
74 Auffangbehälter
75 Volumenstrommesser
76 Volumenstromregler
77 Pumpe
78 Drucker
79 Plotter
80 Nut

Claims

1. Verfahren zur Ermittlung der zu einem bestimten Zeitpunkt vorliegenden Form und daraus abgeleiteter Größen von solchen Zellen, die in vorhersagbarer Weise auf definierte Beeinflussung mit Formänderungen reagieren, wobei die Zellen an einer Fläche zur Anlage gebracht und Formzustand und/oder Formänderung über die Auswertung von Lichtsignalen ermittelt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fläche (1) in einem Bereich (2), der eine Anzahl von darauf aufgebrachte oder darauf gezüchteten Zellen (3) aufweist, beleuchtet wird und die Lichtschwächung sowohl im für die Messung gewünschten Zustand als auch bei Vorliegen der Referenz form in Relation zu einer Referenzschwächung gebracht wird, die erzeugt wird oder wurde durch eine Beleuchtung einer Fläche mit bekannter Belegungsdichte von Zellen, nachdem diese so beeinflußt wurden, daß sie eine bekannte Referenzform angenommen haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (3) der Strömung eines im wesentlichen parallel zu der Fläche (1) strömenden Fluids ausgesetzt werden, bevor ihre Formen oder daraus abgeleitete Größen ermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des zeitlichen Formänderungsverhaltens der Zellen (3) die Geschwindigkeit der Strömung nach Art einer Sprungfunktion verändert wird, worauf in aufeinander folgenden Zeitpunkten jeweils der Formzustand der Zellen ermittelt und mit dem Formzustand mindestens eines vorhergehenden Zeitpunktes verglichen wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Referenzform der an einer Fläche (1) anhaftenden Zellen und/oder zur Erzeugung der Strömung diese Zellen einer Lösung von vorzugsweiser Natriumsalicylat (C₇H₅NaO₃) ausgesetzt werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anhaftenden Zellen so beeinflußt werden, daß sie mindestens zeitweilig als Referenzform die Gestalt von Sphaeroechinozyten annehmen.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzform durch Anwendung hypo- oder hypertoner Lösungen, bezogen auf 300 mosmol/l, hergestellt wird.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer den Zutritt ins Innere ermög lichenden Kammer mit einer Fläche (1) zur Anlage der zu messenden Zellen (3), einer Lichtquelle sowie mit Mitteln zur Erfassung von Lichtsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kammern (4-8) und mehrere Vorratsbehälter (9-14) für unterschiedliche Lösungen vorgesehen und die Vorratsbehälter mit mindestens einer Kammer (4-8) nacheinander oder gleichzeitig über Verbindungsleitungen (15-20) verbindbar sind, wobei an den Verbindungsleitungen (15-20) Ventile (21-26) angeordnet sind zur gasdichten Verbindung oder Absperrung dieser Verbindungsleitungen (15-20) und wobei jede Kammer (4-8) über mindestens einen absperrbaren Auslaß (27-31; A-D) verfügt.

8. Einrichtung mindestens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindungsleitung (16-20) einen Verteiler anschluß (32) für die Verbindung mit unterschiedlichen Vorratsbehäl tern (9) aufweist.

9. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (33, 36, 37) zur Erfassung von Lichtsignalen verbunden sind mit Mitteln (41) zur Auswertung mindestens der Intensität der erfaßten Lichtsignale.

10. Einrichtung mindestens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Auswertung (41) verbunden sind mit Mitteln (41.1, 41.2) zur Durchführung eines Vergleiches mit einem Referenzsignal, wobei diese wiederum verbunden sind mit einem Speicher (41.2) für ein für den Vergleich benötigtes Referenzsignal.

11. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere unabhängige Kammern (9-14) vorge sehen sind.

12. Einrichtung mindestens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kammer (9-14) eine Lichtquelle (42) zugeordnet ist.

13. Einrichtung mindestens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (9-14) einer Lichtquelle (42) zugeordnet werden kann.

14. Einrichtung mindestens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kammer (9-14) Mittel (33, 36, 37) zur Erfassung von Lichtsignalen zugeordnet sind.

15. Einrichtung mindestens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (9-14) den Mitteln (33, 36, 37) zur Erfassung von Lichtsignalen zugeordnet werden kann.

16. Einrichtung mindestens nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß den Mitteln zur Erfassung von Lichtsignalen ein Strahlenteiler zugeordnet ist.

17. Einrichtung mindestens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strahlenteiler mindestens eine abbildende Linse zugeordnet ist.

18. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kammern (9-14) zu einer Gruppe zusammengefaßt auf einem Untersatz in unterschiedliche Positionen bewegbar angeordnet sind, wobei der Untersatz mindestens eine durchgehende Öffnung für eine optische Beobachtung aufweist.

19. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7-17, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (9-14) mindestens eine Führungs schiene (43) aufweist, die in eine Führungsnut (44) einer Grundplatte (45) verschiebbar einsetzbar ist, wobei die Grundplatte mindestens einen Durchbruch für eine optische Beobachtung aufweist.