DE3915612C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweis insbesondere energiearmer geladener Partikel, die von einer Anzahl von Proben ausgehen, die in Vertiefungen einer Probenaufnahme untergebracht sind, mit Hilfe eines Detektors, der über der von den Vertiefungen gebildeten Oberfläche der Probenaufnahme angeordnet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise durch die GB 21 50 287 A bekannt, wobei ein Detektor über den einzelnen Vertiefungen verfahrbar ist und somit die Aktivität der einzelnen Proben nacheinander mißt.

Im medizinischen Bereich ist es ein gängiges Nachweisverfahren, bestimmte körpereigene Stoffe oder Gewebeteile auf ihre Eigenschaften dadurch zu überprüfen, indem diese mit geeigneten radioaktiven Substanzen versetzt bzw. diese mit radioaktiven Stoffen angereichert werden. Zur rationellen Auswertung solcher Proben werden diese letztlich in Behältern, wie z. B. Küvetten, Reagenzgläsern oder sonstigen Vertiefungen wie beispielsweise in Mikrotiterplatten untergebracht. Die Schwierigkeit hierbei liegt darin, daß die Proben den Boden dieser Vertiefungen bedecken und folglich von der für einen Nachweisdetektor zugänglichen freien Oberseite zumindest einige Millimeter entfernt sind. Insbesondere bei der Verwendung solcher radioaktiven Substanzen, die lediglich eine energiearme ionisierende Strahlung aussenden, beeinträchtigt diese räumliche Anordnung die Nachweisempfindlichkeit des Detektors, da er mit seiner Eintrittsebene nicht nahe genug an die betreffenden Substanzen herangebracht werden kann; sehr häufig werden hierbei Tritium- und J125-Markierungen verwendet, insbesondere bei Rezeptor-Assays.

Diese Untersuchungen werden oft an hunderttausenden von Proben einzeln beispielsweise mittels Flüssigkeitsszintillationszählern durchgeführt, oder mit Detektoren wie in der GB 21 50 287 A beschrieben, was einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand erfordert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß energiearme ionisierende Strahlen aus mehreren Vertiefungen der Probenaufnahme gleichzeitig und mit ausreichender Nachweisempfindlichkeit nachgewiesen werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Detektor ein ortsempfindliches Zählrohr ist und daß zwischen Detektor und Oberfläche der Probenaufnahme ein Aufsatz angeordnet ist, der parallel zur Oberfläche zumindest eine strahlungsdurchlässige, elektrisch leitende Ebene beinhaltet, die auf höherem elektrischen Potential liegt als die Oberfläche der Probenaufnahme.

Durch diese Potentialdifferenz wird ein elektrisches Saugfeld geschaffen, mit dessen Hilfe die entstehenden Primär- und Sekundär­ partikel aus den Vertiefungen der jeweiligen Probenaufnahme "herausgezogen" und in Richtung zur oberen Ebene hin beschleunigt werden. Unmittelbar oberhalb dieser zweiten Ebene ist der Strahlungsdetektor angeordnet, mit dem die aus den individuellen Vertiefungen stammenden Strahlungsanteile separat nachgewiesen und den jeweiligen Proben zugeordnet werden können. Damit lassen sich ausreichende Zählraten bzw. Nachweisempfindlichkeiten erzielen, so daß die in den Vertiefungen befindlichen Proben dort direkt und gleichzeitig nachgewiesen werden können und nicht mehr entnommen bzw. separat (wie bei der GB 21 50 287 A) ausgemessen werden müssen.

Es ist zwar grundsätzlich bekannt (beispielsweise aus der DE 36 02 366 A1), mit Hilfe eines elektrischen Feldes auf elektrisch geladene Partikel einzuwirken, um eine Verbesserung des Meßergebnisses zu erzielen, insbesondere auch eine Steigerung der Meßempfindlichkeit, die Verwendung dieses grundsätzlich bekannten Prinzips zur Lösung der gegebenen Aufgabenstellung ergibt sich hieraus jedoch nicht.

Je nach Anwendungsbereich, beispielsweise Art der verwendeten Probenaufnahme und/oder des verwendeten Detektors läßt sich diese strahlungsdurchlässige, elektrisch leitende Ebene zur Erzeugung des Saugfeldes konstruktiv auf unterschiedliche Art und Weise realisieren, beispielsweise aus einem Drahtgitter oder einer metallischen Lochplatte. Von Bedeutung ist in jedem Falle, daß sich zwischen der Probenaufnahme und der zweiten Ebene eine ausreichende Potentialdifferenz befindet, deren Größe im Einzelfall ebenfalls von den Gegebenheiten der Probenaufnahme, beispielsweise der Tiefe der Vertiefungen in der Mikrotiterplatte, bestimmt sein kann.

Drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbei­ spiel eines Aufsatzes auf einer Mikrotiterplatte,

Fig. 2 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbei­ spiel.

Bei der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Probenaufnahme 20 handelt es sich um eine Mikrotiterplatte, in deren napfartigen zylindrischen Vertiefungen 21 individuelle Proben 40 sich befinden, deren Radioaktivität nachgewiesen werden soll. Anstelle der bei­ spielsweise dargestellten Mikrotiterplatte können auch geeignete Racks mit Küvetten/Reagenzgläsern dienen, wie sie im Laborbereich verwendet werden.

Die von der Oberseite bzw. Oberfläche der Probenaufnahme 20 gebildete Ebene ist mit 11 bezeichnet.

Erfindungsgemäß ist oberhalb dieser ersten Ebene 11 eine strahlungsdurch­ lässige, elektrisch leitende zweite Ebene definiert, die Teil eines Aufsatzes 10 ist, derart, daß diese zweite elektrisch leitende Ebene sich im Abstand x oberhalb der ersten Ebene (Oberseite) 11 der Probenaufnahme befindet.

Diese obere, elektrisch leitende zweite Ebene befindet sich auf höherem elektrischen Potential als die Ebene 11 der Probenaufnahme 20, so daß ein elektrisches Saugfeld erzeugt wird, das in Fig. 1 durch den Pfeil E symbolisiert ist. Die von den radioaktiven Proben 40 ausgehende energiearme radioaktive Strahlung wird durch dieses Saugfeld E von der Probenaufnahme 20 weg, d. h. aus den Ver­ tiefungen 21 heraus beschleunigt und durchsetzt die strahlungs­ durchlässige, obere Ebene.

Hier gelangen die Strahlungspartikel in einen Detektor 30, der auf dem Aufsatz 10 angeordnet ist, wobei die jeweils im konkreten Anwendungsfall günstigsten Abstände der Ebene 11 und der elektrisch leitenden zweiten Ebene sowie der Eintrittsebene des Detektors 30 durch einen Rahmen 13 definiert werden können, der folglich auch als Abstandshalter dient.

Insoweit ist das Funktionsprinzip bei den drei in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen gleich. Beispielsweise ist der Abstand x kleiner als 10 mm gewählt und das Potential der zweiten elektrisch leitenden Ebene liegt bei 1000 Volt.

Die Ausführungsbeispiele unterscheiden sich in der Art der konkreten Realisierung der zweiten elektrisch leitenden Ebene:

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist hierfür ein metallisches Drahtgitter 120 vorgesehen, beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 eine metallische Lochplatte 121 und beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 eine Lochplatte 14 aus Isolatormaterial, auf deren Oberseite die elektrisch leitende zweite Ebene 122 aufgebracht ist, und auf deren Unterseite eine zusätzliche elektrisch leitende Ebene 123 aufgebracht ist.

Während die zur Erzeugung des elektrischen Saugfeldes E erforderliche Potentialdifferenz bei den beiden erste Ausführungsbeispielen zwischen dem Drahtgitter 120/Lochplatte 121 einerseits und der ersten Ebene 11 der Probenaufnahme 20 anliegt, liegt diese Potential­ differenz beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zwischen den beiden elektrisch leitenden Ebenen 122 und 123. Dabei kann die untere Ebene 123 im Vergleich zur Oberseite 11 der Probenaufnahme (wie dargestellt) einen geringen Abstand aufweisen, kann aber auch auf dieser unmittelbar aufliegen, wobei in beiden Fällen die untere Ebene 123 auch das Potential der Ebene 11 definiert.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen haben sich Potential­ differenzen von etwa 1000 Volt als zweckmäßig erwiesen, wobei die Oberseite der Probenaufnahme (Ebene 11) und die Ebene 123 zweck­ mäßigerweise auf Null-Potential liegen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Nachweis insbesondere energiearmer geladener Partikel, die von einer Anzahl von Proben ausgehen, die in Vertiefungen einer Probenaufnahme untergebracht sind, mit Hilfe eines Detektors, der über der Oberfläche der mit Vertiefungen ausgestatteten Probenaufnahme angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (30) ein ortsempfindliches Zählrohr ist und daß zwischen Detektor (30) und Oberfläche (11 der Probenaufnahme ein Aufsatz (10) angeordnet ist, der parallel zur Oberfläche (11) zumindest eine strahlungsdurchlässige, elektrisch leitende Ebene (120, 121, 122) beinhaltet, die auf höherem elektrischen Potential liegt als die Oberfläche (11) der Probenaufnahme.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Ebene aus einem Drahtgitter (120) gebildet ist, das in einem Rahmen (13) gehalten ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Ebene aus einer metallischen Lochplatte (121) gebildet ist, die sich im Abstand oberhalb der Oberfläche (11) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufsatz (10) aus einer Lochplatte (14) aus Isoliermaterial besteht, auf deren Oberseite die elektrisch leitende Ebene (122) aufgebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite der Lochplatte (14) eine weitere elektrisch leitende Ebene (123) aufgebracht ist, die oberhalb der Oberfläche (11) liegt und mit dieser auf Nullpotential liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x) der elektrisch leitenden Ebene (120, 121, 122) von der Oberfläche (11) kleiner als 10 mm ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialdifferenz zwischen der Oberfläche (11) und der Ebene (120, 121, 122) etwa 1000 Volt beträgt.