DE3924701A1 - Microscope incubator - with transparent lid over petri dish heated by warm air circulation - Google Patents

Microscope incubator - with transparent lid over petri dish heated by warm air circulation

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Abstract

Microscope incubator (10) for the long-term observation of cell cultures has a receptacle (12) for a Petri dish (13) with cell cultures. Its top is closed by a transparent lid (20) and its base has a window (14) which is shut by the Petri dish. A storage annulus (15) is provided for water. A species (17) can be heated by a heating element (18) and a fan (19). ADVANTAGE - Creates a portable flexible system for the long-term observation of cell cultures under optimum physiological conditions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikroskopinkubator zur mikroskopischen Langzeitbeobachtung von Zellkulturen.The invention relates to a microscope incubator for microscopic long-term observation of cell cultures.

Zur Langzeitbeobachtung von Zellveränderungen werden Mikroskope mit einer photographischen Ausrüstung zur Erfassung von z. B. Zellkulturen eingesetzt. Dabei werden in regelmäßigen Zeitintervallen, von einem Programmgeber gesteuert, Aufnahmen von der Zellkultur gemacht. Bei Beobachtung von Zellkulturen unter bestimmten klimatischen Randbedingungen sind beheizbare Haubensysteme bekannt, die wesentliche Teile bzw. das gesamte Mikroskop umschließen. Eine andere Möglichkeit ist die Durchführung solcher Beobachtungen in klimatisierten Räumen. Beide Verfahren sind jedoch ortsgebunden; ein Transport des Mikroskopes unter Beibehaltung der klimatischen Bedingungen ist nicht oder nur sehr schwer möglich. Des weiteren sind bei den bekannten Systemen keine physiologisch optimalen Bedingun­ gen realisierbar.For long-term observation of cell changes Microscopes with photographic equipment for Detection of e.g. B. cell cultures used. In doing so at regular time intervals, by a programmer controlled, recordings made of cell culture. At Observation of cell cultures under certain climatic conditions Boundary conditions are known, heated hood systems that enclose essential parts or the entire microscope. Another possibility is to carry out such Observations in air-conditioned rooms. Both procedures however, are local; a transport of the microscope  while maintaining the climatic conditions is not or very difficult. Furthermore, the known systems no physiologically optimal conditions gen feasible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mikroskopinkubator als flexibles, transportfähiges System zur Langzeitbeobachtung von Zellkulturen unter optimalen physiologischen Bedingungen auszubilden.The invention is therefore based on the object Microscope incubator as a flexible, transportable system for long-term observation of cell cultures under optimal to develop physiological conditions.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Mikroskopinkubator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er einen Aufnahmeraum für eine Petrischale mit Zell­ kulturen aufweist und nach außen dicht verschließbar ist.The task is done with a microscope incubator of the type mentioned at the outset according to the invention, that he had a recording room for a Petri dish with cells has cultures and is tightly closable to the outside.

Durch den dichten Verschluß des Mikroskopinkubators nach außen lassen sich auch Krankheitserreger in nicht beson­ ders geschützten Räumen untersuchen. Der Mikroskopin­ kubator kann zudem einen Wasservorratsraum aufweisen, wodurch ein Austrocknen der Zellkultur im Mikroskopinkuba­ tor verhindert werden kann. Darüberhinaus kann der Mikroskopinkubator beheizt werden. Vorteilhafterweise kön­ nen dazu der Raum für die Petrischale und der Wasservor­ ratsraum von einer beheizbaren Kammer umschlossen sein. In dieser Kammer kann zusätzlich ein Ventilator zur gleich­ mäßigen Wärmeverteilung angebracht sein.Through the tight seal of the microscope incubator outside, pathogens are not particularly good examine other protected spaces. The microscope cubator can also have a water storage space, causing the cell culture to dry out in the microscope cube gate can be prevented. In addition, the Microscope incubator to be heated. Advantageously, the space for the Petri dish and the water in front be enclosed by a heatable chamber. In this chamber can also have a fan at the same time moderate heat distribution.

Die inneren Räume können zweckmäßig gegen die beheizbare Kammer verschließbar sein, so daß sich die Bewegung der warmen Luft nicht auf die Zellkultur auswirken kann. Ein separater Verschluß der inneren Kammern hat zudem den Vor­ teil, daß in den Raum über der Petrischale Gase oder Gas­ gemische ungestört zugeführt werden können. Dadurch können Zellkulturen auch unter einer speziellen Gasatmosphäre beobachtet werden, was mit den herkömmlichen Systemen nicht möglich ist. Die Zuleitung für das Gas bzw. Gas­ gemisch kann bei dem Mikroskopinkubator gemäß der Erfin­ dung zum Vorwärmen des Gases über eine genügend lange Strecke durch den beheizbaren Raum des Mikroskopinkubators geführt werden. Der Raum über der Petrischale kann dabei durch Zufuhr physiologisch steriler Gasgemische über Sterilfilter kontaminationsfrei gehalten werden.The interior can be heated against the heat Chamber can be closed so that the movement of the warm air cannot affect the cell culture. A separate closure of the inner chambers also has the front part that in the space above the petri dish gases or gas mixtures can be fed undisturbed. This allows  Cell cultures even under a special gas atmosphere be observed what with the conventional systems not possible. The supply line for the gas or gas can mix in the microscope incubator according to the Erfin to preheat the gas over a sufficiently long period Route through the heated room of the microscope incubator be performed. The space above the petri dish can by supplying physiologically sterile gas mixtures via Sterile filters must be kept contamination-free.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Mikroskopinku­ bator an allen derzeit verfügbaren Licht-Mikroskopen ein­ setzbar ist. Er ist dem Mikroskop einfach entnehmbar, beispielsweise zur Sterilisation in einem Autoklaven oder zur Vorbereitung für die nächste Zellbeobachtung. Auch der Austausch gegen einen anderen Einsatz mit anderen Zellkul­ turen ist dadurch leicht möglich. Außerdem können die Zellkulturen im Mikroskopinkubator längere Zeit unter de­ finierten klimatischen Bedingungen gehalten werden. Damit sind ideale Voraussetzungen sowohl für die Langzeitbeob­ achtung der Zellkultur als auch für deren Zwischenlage­ rung gegeben.Another advantage is that the microscope bator on all currently available light microscopes is settable. It can be easily removed from the microscope, for example for sterilization in an autoclave or to prepare for the next cell observation. Also the Exchange for another mission with another cell culture doors is easily possible. In addition, the Cell cultures in the microscope incubator for a long time under de finite climatic conditions. In order to are ideal conditions for both long-term observation attention to the cell culture as well as its intermediate layer given.

Bei Verwendung von Sensoren für Feuchte, Temperatur oder auch Gaszusammensetzung im Raum über der Petrischale, wobei diese Sensoren mit einer zentralen Steuereinheit verbindbar sind, sind die physiologischen Bedingungen zentral kontrollier-, steuer- und regelbar. When using sensors for humidity, temperature or also gas composition in the room above the petri dish, these sensors with a central control unit connectable are the physiological conditions centrally controllable, controllable and regulable.  

Der erfindungsgemäße Mikroskopinkubator stellt damit eine räumlich flexible Einrichtung für die Zellbeobachtung unter konstanten physiologischen Randbedingungen bei mini­ malem räumlichen Aufwand dar.The microscope incubator according to the invention thus represents a spatially flexible facility for cell observation under constant physiological conditions at mini represents the amount of space required.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäß ausgebildeten Mikroskopinkubators anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigtBelow is an embodiment of an invention according to the trained microscope incubator based on the Drawings explained in more detail. In detail shows

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht des Mikroskop­ inkubators mit angeschlossener Steuereinheit; Figure 1 is a schematic overall view of the microscope incubator with a connected control unit.

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Mikroskopinkubator entlang der Linie II-II in Fig. 3; FIG. 2 shows a section through a microscope incubator along the line II-II in FIG. 3;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Mikroskopinkubator. Fig. 3 is a plan view of a microscope incubator.

Fig. 1 zeigt eine Steuereinheit 25 zur Kontrolle und Rege­ lung der physiologischen Bedingungen im Mikroskopinkubator 10. Es sind eine Temperatureinstellvorrichtung 26 und eine Temperaturanzeige 27 in der linken Hälfte der Steuerein­ heit 25 zu erkennen. Weiterhin sind Anzeigeelemente 28 sowie Schalter 29 zur Aktivierung von photographischen Aufnahmen der beobachteten Zellkultur in bestimmten Zeit­ intervallen dargestellt. Fig. 1 shows a control unit 25 for controlling and Rege development of the physiological conditions in the Mikroskopinkubator 10th There are a temperature setting device 26 and a temperature display 27 in the left half of the control unit 25 can be seen. Furthermore, display elements 28 and switches 29 for activating photographic recordings of the observed cell culture are shown at certain intervals.

In Fig. 2 ist ein Mikroskopinkubator 10 in Form einer fla­ chen Dose mit einer Anschlußverbindung 11 zur elektri­ schen Versorgung des Mikroskopinkubators dargestellt. Der Mikroskopinkubator 10 weist einen zentralen Raum 12 zur Aufnahme einer Petrischale 13 auf. Die Petrischale 13 ist auf eine Fensteröffnung 14 im Boden 10.1 des Mikroskop­ inkubators 10 gesetzt. Dabei sorgt ein Dichtring 24 für einen dichten Verschluß der Fensteröffnung 14 durch die Petrischale 13. Konzentrisch zum zentralen Raum 12 mit der Petrischale 13 ist ein Wasservorratsraum 15 ausgebildet. Beide Räume 12 und 15 weisen einen gemeinsamen Verschluß­ deckel 16 auf. Der Verschlußdeckel 16 grenzt die Räume 12 und 15 gegen einen luftdurchströmten äußeren Raum 17 ab. Die Luft im Raum 17 wird mit einem ringförmig angeordneten Heizelement 18 erwärmt und mit einem Ventilator 19 im Raum 17 gleichmäßig verteilt. Nach oben ist der ganze Mikroskopinkubator 10 mit einem durchsichtigen Deckel 20 verschlossen.In Fig. 2, a microscope incubator 10 is shown in the form of a fla chen box with a connection 11 for electrical supply to the microscope incubator. The microscope incubator 10 has a central space 12 for receiving a petri dish 13 . The petri dish 13 is placed on a window opening 14 in the bottom 10.1 of the microscope incubator 10 . A sealing ring 24 ensures that the window opening 14 is sealed by the petri dish 13 . A water storage space 15 is formed concentrically with the central space 12 with the petri dish 13 . Both rooms 12 and 15 have a common closure cover 16 . The closure cover 16 delimits the spaces 12 and 15 from an air-flowing outer space 17 . The air in room 17 is heated with an annularly arranged heating element 18 and evenly distributed in room 17 with a fan 19 . The entire microscope incubator 10 is closed at the top by a transparent cover 20 .

In Fig. 3 ist der dosenförmige Aufbau des Mikroskopein­ satzes 10 in der Draufsicht zu erkennen. Es sind der zen­ trale Raum 12 mit der Petrischale 13 und der dazu konzen­ trisch angeordnete Wasservorratsraum 15 dargestellt. Der beheizbare Raum 17 weist eine Einlaßöffnung 21 für eine Gaszufuhrleitung 22, die in Fig. 3 strichpunktiert darge­ stellt ist, auf. Die Zuleitung 22 ist spiralförmig im be­ heizbaren Raum 17 geführt, wodurch sich das einströmende Gas ebenfalls erwärmen kann. Der Mikroskopinkubator 10 weist außerdem eine Anschlußeinheit 23 auf, die den Ven­ tilator 19, die elektrischen Zuleitungen für diesen Ven­ tilator 19 und die Heizwendel 18 und elektrische Steuer­ leitungen für nicht dargestellte Sensoren im Raum 12 ent­ hält. Die elektrischen Zuleitungen können zu einer separa­ ten Stromquelle und/oder zu einer separaten Steuereinheit geführt sein. Eine andere Möglichkeit ist der Anschluß des Mikroskopinkubators an die Stromversorgung und Steuerein­ heit des Mikroskops über den Anschluß 11. Die photo­ graphischen Aufnahmen und die klimatischen Verhältnisse im Mikroskopinkubator können dann mittels einer einzigen Steuereinheit kontrolliert werden.In Fig. 3 the can-shaped structure of the microscope insert 10 can be seen in the plan view. There are the central space 12 with the Petri dish 13 and the concentrically arranged water storage space 15 . The heatable space 17 has an inlet opening 21 for a gas supply line 22 , which is shown in phantom in FIG. 3, on. The feed line 22 is spirally guided in the heatable space 17 , whereby the inflowing gas can also heat up. The microscope incubator 10 also has a connection unit 23 , the Ven tilator 19 , the electrical leads for this Ven tilator 19 and the heating coil 18 and electrical control lines for sensors, not shown, in the room 12 ent. The electrical leads can be routed to a separate power source and / or to a separate control unit. Another possibility is the connection of the microscope incubator to the power supply and control unit of the microscope via connection 11 . The photographic recordings and the climatic conditions in the microscope incubator can then be checked by means of a single control unit.

Claims (11)

1. Mikroskopinkubator zur mikroskopischen Langzeitbe­ obachtung von Zellkulturen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Aufnahmeraum (12) für eine Petrischale (13) mit Zellkulturen aufweist und nach außen dicht verschließbar ist.1. microscope incubator for microscopic long-term observation of cell cultures, characterized in that it has a receiving space ( 12 ) for a petri dish ( 13 ) with cell cultures and can be sealed to the outside. 2. Mikroskopinkubator nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er auf beliebigen Licht-Mikroskopen aus­ wechselbar anordenbar ist.2. Microscope incubator according to claim 1, characterized is distinguished by the fact that it can be used on any light microscope is interchangeable. 3. Mikroskopinkubator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er eine obere Öffnung, die mit einem durchsichtigen Deckel (20) verschließbar ist, und unten ein durch die Petrischale (13) verschließbares Fenster (14) aufweist.3. Microscope incubator according to claim 1 or 2, characterized in that it has an upper opening which can be closed with a transparent cover ( 20 ), and at the bottom a window ( 14 ) which can be closed by the petri dish ( 13 ). 4. Mikroskopinkubator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Vorratsraum (15) für Wasser aufweist.4. Microscope incubator according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has a storage space ( 15 ) for water. 5. Mikroskopinkubator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (12) für die Petrischale (13) und der Wasservorratsraum (15) von einem beheizbaren Raum (17) umschlossen sind. 5. Microscope incubator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the space ( 12 ) for the petri dish ( 13 ) and the water storage space ( 15 ) are enclosed by a heatable space ( 17 ). 6. Mikroskopinkubator nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die inneren Räume (12) und (15) separat gegen den beheizbaren Raum (17) verschließbar sind.6. Microscope incubator according to claim 5, characterized in that the inner spaces ( 12 ) and ( 15 ) can be closed separately against the heatable space ( 17 ). 7. Mikroskopinkubator nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der beheizbare Raum (17) einen Venti­ lator (19) zur gleichmäßigen Temperaturverteilung im Mikroskopeinsatz (10) aufweist.7. microscope incubator according to claim 5, characterized in that the heatable space ( 17 ) has a venti lator ( 19 ) for uniform temperature distribution in the microscope insert ( 10 ). 8. Mikroskopinkubator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (12) für die Petrischale (13) des Mikroskopinkubators (10) minde­ stens einen Anschluß für von außen zuführbare Gase oder Gasgemische aufweist.8. Microscope incubator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the space ( 12 ) for the petri dish ( 13 ) of the microscope incubator ( 10 ) has at least one connection for externally feedable gases or gas mixtures. 9. Mikroskopinkubator nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Zuleitung (22) für die Gase oder Gasgemische durch den beheizbaren Raum (17) des Mikro­ skopinkubators (10) über eine zur Vorwärmung des Gases ausreichende Strecke geführt ist.9. Microscope incubator according to claim 8, characterized in that a feed line ( 22 ) for the gases or gas mixtures through the heatable space ( 17 ) of the microscope incubator ( 10 ) is guided over a sufficient distance for preheating the gas. 10. Mikroskopinkubator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum (12) für die Zell­ kulturen Sensoren zur Messung von Feuchtigkeit und/ oder Temperatur und/oder Gaszusammensetzung angebracht sind.10. Microscope incubator according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the space ( 12 ) for the cell cultures sensors for measuring moisture and / or temperature and / or gas composition are attached. 11. Mikroskopinkubator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren mit einer zentralen Steuer- und Überwachungseinheit verbindbar sind.11. Microscope incubator according to claim 10, characterized characterized in that the sensors with a central Control and monitoring unit can be connected.
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