DE602004005387T2 - Zellenabstreifer - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Sachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zellenabstreifer zum Abstreifen von in einem Gewebekulturgefäß akkumulierten Gewebeproben.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Zahlreiche Laborvorgänge erfordern das Kultivieren von Gewebe für anschließende Analyse und Diagnosetests. Die Gewebe werden in Gewebekulturgefäßen kultiviert, wie z.B. in Behältern oder Petrischalen. Ein typischer Gewebekulturbehälter ist ein flaches rechteckiges Gefäß mit einer oberen Wand, einer unteren Wand und mehreren miteinander verbundenen Seitenwänden. Eine Seitenwand kann eine Öffnung aufweisen, und ein rohrförmiges Halsteil kann von der Öffnung schräg nach oben abstehen, um Zugang zu dem Inneren des Gewebekulturgefäßes zu bieten. Eine Kappe kann zum Abdichten des Gewebekulturgefäßes lösbar an dem rohrförmigen Halsteil angebracht sein. Andere Gewebekulturschalen weisen eine untere Wand, eine Seitenwandumfassung und einen offenen oberen Teil auf. Eine Abdeckung kann dann zum selektiven Umschließen des Inneren des Gewebekulturgefäßes lösbar an dem offenen oberen Teil der Seitenwände angebracht sein.
  • Gewebekulturgefäße werden zum Ablagern einer kontrollierten Menge eines flüssigen Wachstumsmediums in dem Gefäß verwendet. Eine kleine Probe des zu kultivierenden Gewebes wird dann in dem Gefäß abgelagert. Das Gefäß wird durch Platzieren der Kappe auf dem rohrförmigen Halsteil oder durch Platzieren der oberen Wand über dem von dem Seitenwänden gebildeten offenen oberen Teil verschlossen. Das Gefäß wird dann in einer dem Gewebewachstum förderlichen Umgebung aufbewahrt. In dem Gefäß wachsendes Gewebe muss periodisch entnommen und analysiert werden. Das wachsende Gewebe haftet wahrscheinlich an der Bodenwand des Gefäßes an und muss somit zu Analysezwecken von der Bodenwand abgestreift werden.
  • Zellenabstreifer werden zum Entfernen von Gewebe von der Bodenfläche eines Gewebekulturgefäßes verwendet. Der typische Zellenabstreifer weist einen unitär aus einem starren Kunststoffmaterial geformten langen dünnen Handgriff auf. Der Handgriff verjüngt sich typischerweise von einem relativ breiten proximalen Ende zu einem relativ schmalen distalen Ende hin. Beispielsweise weist das proximale Ende des Handgriffs wahrscheinlich einen Durchmesser von ungefähr 6,8 mm (0,25 Inch) auf, während das distale Ende wahrscheinlich einen Durchmesser von ungefähr 0,34 mm (0,125 Inch) aufweist. Das proximale Ende des Handgriffs kann gerändelt sein, um einem Labortechniker das Greifen zu vereinfachen. Das distale Ende des Handgriffs ist mit zwei Scharnierstiften ausgebildet.
  • Der bekannte Zellenabstreifer weist ferner ein unitär aus Kunststoff gefertigtes Abstreiferblatt auf, wobei es sich um den gleichen Kunststoff wie bei dem Handgriff handeln kann. Das Blatt weist einen planaren Abstreiferrand und ein Paar einander gegenüberliegender Befestigungsöffnungen auf, die mit den Scharnierstiften des Handgriffs einschnappend zusammengreifen können. Die Abmessungen des Blatts variieren je nach vorgesehener Anwendung und insbesondere je nach Größe des Gewebekulturgefäßes. Beispielsweise ist ein schmales Blatt wahrscheinlich nur etwas breiter als 13,6 mm (0,5 Inch), während ein breites Blatt wahrscheinlich etwas größer als ein Inch ist.
  • Die Scharnierstifte zum Befestigen des Blatts an dem Handgriff sind typischerweise sehr klein. Beispielsweise weist ein Scharnierstift typischerweise einen Durchmesser im Bereich von 1,5–2,5 mm (0,06–0,1 Inch) und eine Länge mit vergleichbaren Abmessungen auf. Folglich ist die mechanische Verbindung zwischen dem Blatt und dem Handgriff des typischen Zellenabstreifers schwach. Die sehr kleinen Abmessungen bieten das Potential für eine inkorrekte Befestigung des Blatts an dem Handgriff. Somit ist das Befestigen des Blatts an dem Handgriff zeitaufwendig und kostspielig und muss einer erheblichen Prüfung zur Qualitätskontrolle unterzogen werden.
  • Der Zellenabstreifer wird typischerweise in einer sterilen Verpackung aus einander gegenüberliegenden Lagen, die einander zugewandt um den Zellenabstreifer angeordnet sind, an das Labor geschickt. Unmittelbar vor Benutzung wird die Verpackung durch Abziehen der Lagen voneinander geöffnet und der Zellenabstreifer aus der geöffneten Verpackung entnommen. Der Labortechniker öffnet das Gewebekulturgefäß. Der Techniker hält dann das gerändelte proximale Ende des Handgriffs in einer Hand, während er das Blatt an dem distalen Ende des Abstreifers in das Gewebekulturgefäß einsetzt. Das Blatt dreht sich um die Scharnierstifte, um sich in Reaktion auf von dem Techniker auf den Handgriff aufgebrachte Kräfte mit der Bodenfläche des Gefäßes auszurichten. Der Techniker schiebt dann das Blatt über die Bodenfläche des Gewebekulturgefäßes, wobei er derart eine senkrecht wirkende Kraft auf die Wachstumsfläche aufrechterhält, dass eine Probe der kultivierten Zellen von dem Boden abgestreift werden kann. Die Zellen werden dann zu Analysezwecken von dem Gewebekulturgefäß abgewaschen. Auf das Blatt aufgebrachte senkrecht und lateral wirkende Kräfte können leicht ein Trennen des Blatts von dem Handgriff des Zellenabstreifers bewirken. Diese Kräfte können beim anfänglichen Einsetzen des Blatts in das Gewebekulturgefäß, beim Entnehmen des Blatts aus dem Gewebekulturgefäß oder beim Zellenabstreifvorgang aufgebracht werden. Es ist nicht leicht, das separierte Blatt herauszunehmen, ohne den Gewebekultivierprozess zu beeinträchtigen. Somit entstehen dem Labor die Kosten für einen weiteren Zellenabstreifer, und es besteht das Risiko der Kontaminierung des Gewebekulturgefäßes.
  • Manchmal kann es erforderlich sein, auf schwer zugängliche Bereiche eines Gewebekulturgefäßes, wie z.B. Ecken des Gefäßes oder Bereiche nahe der Öffnung eines Behälters oder Gefäßes, zuzugreifen. Das Drehen des Blatts an dem Handgriff kann den Zugang zu entfernten Bereichen des Gewebekulturgefäßes erleichtern. Das starre Kunststoffblatt ist jedoch nicht ideal zum Entnehmen von Zellkulturen von schwer zugänglichen Flächen. Ein elastischeres Blatt könnte für das Entnehmen von Zellkulturen von nicht vollkommen planaren Flächen effektiver sein. Ein elastischeres Blatt wäre jedoch nicht so effektiv beim Zusammengreifen mit den Scharnierstiften des Abstreiferhandgriffs und würde sich leichter von den Scharnierstiften lösen.
  • Die in den Handgriff des Zellenabstreifers eingeformte Rändelung unterstützt in gewissem Maße die Handhabung des Abstreifers mit den Fingern. Die Rändelung kann jedoch angesichts des relativ kleinen Querschnitts des Handgriffs nur einen minimalen Effekt auf die Möglichkeit zur Handhabung des Abstreifers haben.
  • Einige Werkzeuge sind mit Handgriffen aus zwei unterschiedlichen Materialtypen ausgebildet, um das Greifen zu erleichtern. Ein erstes Material ist ein starreres Thermoplast und verleiht dem Handgriff eine konstruktive Festigkeit. Ein zweites Material ist über dem starreren Material aufgebracht oder zusammen mit diesem ausgebildet und ist elastischer. Das elastischere Material erleichtert das Greifen. Ein solches Überspritzen wird normalerweise bei Handgriffen von Zahnbürsten und anderen Handwerkzeugen angewendet. Das starrere Thermoplast verläuft dann von der Greifregion der Zahnbürste oder des anderen Werkzeugs zu dem distalen Arbeitsende der Zahnbürste oder des Werkzeugs.
  • Ein Zellenabstreifer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in DE 90 06 543 U1 beschrieben. Dieser Zellenabstreifer weist einen von einem abgewinkelten Stab gebildeten länglichen Arm auf. Das proximale Ende des Arms dient als Griff, und das distale Ende trägt ein Abstreiferblatt, das um eine senkrecht zur Längsrichtung des distalen Armteils verlaufende Achse schwenkbar ist.
  • ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zellenabstreifer bereitzustellen, bei dem die oben genannten Nachteile eliminiert sind und der eine einfachere Handhabung ermöglicht.
  • Der erfindungsgemäße Zellenabstreifer ist in Anspruch 1 definiert. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zellenabstreifer ein unitäres Substrat aufweist, das von dem Griff den Arm entlang in Richtung auf das distale Ende verläuft, wobei ein distaler Teil des Substrats die Blatthalterung bildet,
    der Zellenabstreifer ferner ein einstückig an dem Substrat angeordnetes elastisches Material aufweist,
    das elastische Material die Blatthalterung umgibt und unitär von der Blatthalterung zu dem distalen Ende des Zellenabstreifers verläuft, und aus dem elastischen Material gebildete Teile des Zellenabstreifers ein flexibles Blatt aufweisen, das distal über die Halterung hinaus vorsteht.
  • Die Erfindung betrifft einen Zellenabstreifer zur Verwendung bei Gewebekulturgefäßen, wie z.B. Gewebekulturbehältern, Petrischalen und dergleichen. Der Zellenabstreifer weist einen länglichen Handgriff mit einem proximalen Ende, das von einem Labortechniker gegriffen wird, und einem distalen Ende zum Abstreifen von Zellen auf. Der Zellenabstreifer ist einstückig aus zwei unterschiedlichen Materialtypen gefertigt. Ein erstes Material ist ein im Wesentlichen starres Thermoplastmaterial, wie z.B. Polypropylen, und derart ausgewählt, dass es dem Zellenabstreifer eine konstruktive Festigkeit verleiht. Das starrere Material verläuft von dem proximalen Ende des Zellenabstreifers zu einer Stelle nahe dem distalen Ende. Teile des starreren Materials nahe dem proximalen Ende sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die gut manuell zu greifen sind. Ferner kann das starrere Material mit Ausnehmungen nahe dem proximalen Ende des Zellenabstreifers ausgebildet sein. Teile des starreren Materials nahe dem distalen Ende bilden vorzugsweise eine Blatthalterung. Die Blatthalterung kann ausreichend dünn sein, um ein kontrolliertes Biegen der Blatthalterung zu ermöglichen. Alternativ kann ein Filmscharnier an oder nahe der Blatthalterung ausgebildet sein, um ein Biegen der Blatthalterung um mindestens eine ausgewählte Achse herum zu ermöglichen.
  • Der Zellenabstreifer weist ferner ein elastischeres Material auf, wie z.B. ein thermoplastisches Elastomer mit einem niedrigeren Durometer als das des starren Materials, das in den Zellenabstreifer eingearbeitet ist. Das elastische Material ist zusammen mit Teilen des starreren Materials, einschließlich der Blatthalterung, oder über diesen ausgebildet und bildet zumindest ein Blatt am distalen Ende des Zellenabstreifers. Ferner kann das elastische Material in in dem starreren Material nahe dem proximalen Ende des Zellenabstreifers ausgebildeten Ausnehmungen eingeformt sein. Das elastische Material des Blatts ist biegsam und passt sich den Oberflächenunregelmäßigkeiten des Gewebekulturgefäßes an. Das elastische Material des Blatts kehrt jedoch in eine oder in Richtung einer unverformten, das Blatt darstellenden Gestalt zurück. Somit ist das elastische Material des Blatts gut zum Abstreifen von Zellkulturen sowohl aus leicht als auch aus schwer zugänglichen Bereichen des Gewebekulturgefäßes geeignet, während das in Ausnehmungen am proximalen Ende des Zellenabstreifers eingeformte elastische Material das Greifen und Handhaben erleichtert.
  • Das einstückige Zusammengreifen des elastischeren Materials des Blatts mit dem starreren Halterungsmaterial des Handgriffs verhindert ein Trennen des Blatts von dem Handgriff, wie es bei bekannten Zellenabstreifern häufig aufgetreten ist. Ferner ermöglichen die Elastizitätseigenschaften des Blatts, dass der maximale Blattbereich mit der Wachstumsfläche der Zellen in Kontakt steht und gewährleisten somit ein effektiveres Abstreifen von Zellkulturen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Zellenabstreifers.
  • 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht des proximalen Endes des Zellenabstreifers.
  • 3 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht des distalen Endes des Zellenabstreifers.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4–4 aus 2, jedoch ohne Elastomer.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5–5 aus 3.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6–6 aus 3.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ein erfindungsgemäßer Zellenabstreifer ist in 16 generell mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der Zellenabstreifer 10 weist ein proximales Ende 12 und ein distales Ende 14 auf. Ein Griff 16 ist benachbart zu dem proximalen Ende 12 des Zellenabstreifers 10 ausgebildet. Ein länglicher Arm 18 steht distal von dem Griff 16 ab, und ein Blatt 20 ist benachbart zu dem distalen Ende 14 ausgebildet.
  • Der Zellenabstreifer 10 ist durch einen Überspritzprozess ausgebildet und weist ein Substrat 22 aus Polypropylen oder einem anderen im Wesentlichen starren Thermoplastmaterial auf. Das Substrat 22 verläuft von dem proximalen Ende 12 zu einer Stelle nahe dem distalen Ende 14. Der Abstreifer 10 weist ferner ein thermoplastisches Elastomer 24 mit niedrigem Durometer auf, das an ausgewählten Regionen entlang der Länge des Zellenabstreifers 10 über dem Substrat 22 aufgebracht ist. Insbesondere ist das thermoplastische Elastomer 24 über distalen Teilen des Substrats 22 aufgebracht, um Hauptteile des Blatts 20 zu bilden. Ferner ist das thermoplastische Elastomer 24 entlang dem Griff 16 über Teilen des Substrats 22 aufgebracht.
  • Gemäß 4 bilden Teile des Substrats 22 an dem Griff 16 obere und untere Ausnehmungen 26 und 28 und mehrere den Griff 16 durchlaufende Öffnungen 30 zum Herstellen einer Verbindung zwischen den Ausnehmungen 26 und 28. Teile des Substrats 22, die distal zu dem Griff 16 angeordnet sind, weisen eine enge Nut 32 auf, die entlang einer Längsseite des länglichen Arms 18 verläuft. Die Nut 32 trägt zu der kontrollierten Flexibilität des länglichen Arms 18 bei, um diesem einen ästhetischen Akzent zu verleihen und eine Sichtanzeige für die Drehausrichtung zu bieten, wie hier beschrieben. Teile des Substrats 22 nahe dem distalen Ende 14 sind von dem Arm 18 aus aufgeweitet und bilden eine im Wesentliche planare Blatthalterung 34, wie in 5 und 6 gezeigt. Teile der Blatthalterung 34 nahe dem länglichen Arm 18 können ausreichend verdünnt sein, um ein kontrolliertes Biegen der Blatthalterung 34 zu ermöglichen. Das Biegen kann dadurch um mindestens eine Achse herum weiter verstärkt werden, dass das Substrat 22 mit einem Filmscharnier an der Blatthalterung 34 oder zwischen der Blatthalterung 34 und dem länglichen Arm 18 ausgebildet ist.
  • Das Substrat 22 kann in einer (nicht gezeigten) Form gehalten sein, welche sich der gesamten äußeren Gestalt des Zellenabstreifers 10 anpasst, wie in 1 gezeigt. Der Querschnitt dieser Form ist an bestimmten Stellen größer als das Substrat 22, einschließlich der Ausnehmungen 26 und 28 und der Nuten 30 in dem Griff 16, der Nut 32 in dem länglichen Arm 18 und Regionen um die Blatthalterung 34. Ein geschmolzenes thermoplastisches Elastomer 24 wird dann in den Formenhohlraum gespritzt, um die Ausnehmungen 26 und 28 und die Öffnungen 30 in dem Griff 16 sowie die Längsnut 32 an dem Arm 18 zu füllen. Das Elastomer kann alternativ unabhängig in den Handgriff 16 und das Blatt 24 gespritzt werden. Das geschmolzene thermoplastische Elastomer füllt ferner den die Blatthalterung 34 umgebenden Formenhohlraum, um das Blatt 20 zu bilden. Das Blatt 20 weist einen Befestigungsabschnitt 36 auf, der einstückig die gesamte Blatthalterung 34 und distale Teile des länglichen Arms 18 benachbart zu der Blatthalterung 34 umgibt. Somit ist das Blatt 20 einstückig an dem länglichen Arm 18 angebracht und kann sich während der Benutzung nicht von diesem trennen. Das Blatt 20 weist ferner einen flexiblen Abstreifabschnitt 38 auf, der in einen linearen Abstreifrand 40 konvergiert, welcher sich im Wesentlichen am distalen Ende 14 des Zellenabstreifers 10 befindet, wie in 5 und 6 gezeigt. Der flexible Abstreifabschnitt 38 ist von der Blatthalterung 34 beabstandet und kann sich somit derart verformen, dass sich der Abstreifrand 40 der spezifischen Kontur des Gewebekulturgefäßes anpasst.
  • Der Zellenabstreifer 10 wird im Wesentlichen auf herkömmliche Weise verwendet. Insbesondere greift der Labortechniker den Griff 16. Das thermoplastische Elastomer 24 füllt jedoch die Ausnehmungen 26 und 28 und die Nuten 30 an dem Griff 16 und bildet eine elastischere Fläche für ein verbessertes Greifen. Der Labortechniker drückt dann das Blatt 20 und benachbarte Teile des länglichen Arms 18 in das Gewebekulturgefäß. Der längliche Arm 18 weist eine ausreichende Steifigkeit auf, um ein akkurates Positionieren und Führen des Blatts 20 in Richtung auf eine anvisierte Zellkultur in dem Gefäß zu ermöglichen. Das Elastomer 24 in der Nut 32 des länglichen Arms 18 bildet Sichtanzeigen zum Führen des Blatts 20 in Richtung auf die anvisierte Zellkultur und bildet Sichtanzeigen für ein Schwenken des Zellenabstreifers 10 um die Längsachse des länglichen Arms 18. Der Techniker drückt dann den Abstreifrand 40 des Blatts 20 entlang der Fläche des Gewebekulturgefäßes. Der flexible Abschnitt 38 des Blatts 20 wird nicht von der Blatthalterung 34 zurückgehalten, und somit kann sich der Abstreifrand 40 der spezifischen Kontur der anvisierten Fläche des Gewebekulturgefäßes anpassen. Der Techniker nimmt dann das Blatt 20 aus dem Gefäß, so dass die entnommenen Zellen analysiert werden können.

Claims (13)

  1. Länglicher Zellenabstreifer mit einander entgegengesetzten proximalen und distalen Enden (12,14), einem Griff (16), der benachbart zu dem proximalen Ende (12) ausgebildet ist, einem Arm (18), der von dem Griff aus in distaler Richtung verläuft, und einem Abstreiferblatt (20), das von dem Arm (18) aus zu dem distalen Ende (14) verläuft, und einer Blatthalterung (34) am distalen Ende des Arms (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Zellenabstreifer ein unitäres Substrat (22) aufweist, das von dem Griff (16) aus den Arm (18) entlang in Richtung auf das distale Ende (14) verläuft, wobei ein distaler Teil des Substrats die Blatthalterung (34) bildet, der Zellenabstreifer (10) ferner ein einstückig an dem Substrat (22) angeordnetes elastisches Material (24) aufweist, das elastische Material (24) die Blatthalterung (34) umgibt und unitär von der Blatthalterung zu dem distalen Ende des Zellenabstreifers verläuft, und aus dem elastischen Material gebildete Teile des Zellenabstreifers ein flexibles Blatt (20) aufweisen, das distal über die Halterung (34) hinaus vorsteht.
  2. Zellenabstreifer nach Anspruch 1, bei dem das flexible Blatt (20) von der Blatthalterung (34) aus in Richtung auf das distale Ende (14) des Zellenabstreifers (10) konisch verläuft.
  3. Zellenabstreifer nach Anspruch 2, bei dem das flexible Blatt (20) einen linearen Rand (40) am distalen Ende des Zellenabstreifers (10) aufweist.
  4. Zellenabstreifer nach Anspruch 3, bei dem Teile des Arms (18) in Nachbarschaft zu dem Griff (16) im Wesentlichen linear ausgerichtet sind, wobei der Rand (40) des flexiblen Blatts in einem spitzen Winkel zu Teilen des Arms (18) in Nachbarschaft zu dem Griff (16) ausgerichtet ist.
  5. Zellenabstreifer nach Anspruch 1, bei dem die Blatthalterung (34) im Wesentlichen planar ausgebildet ist.
  6. Zellenabstreifer nach Anspruch 5, bei dem Teile des Arms (18) in Nachbarschaft zu der Blatthalterung (34) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind, wobei das elastische Material (24) von der Blatthalterung (34) aus in proximaler Richtung verläuft und in Nachbarschaft zu der Blatthalterung einstückig mit Teilen des Arms (18) ausgebildet ist und diese umgibt.
  7. Zellenabstreifer nach Anspruch 6, bei dem Teile der Blatthalterung (34) nahe dem Arm (18) ausreichend verdünnt sind, um ein Biegen der Blatthalterung in Reaktion auf auf diese aufgebrachte Kräfte zu ermöglichen.
  8. Zellenabstreifer nach Anspruch 7, bei dem der Teil des Blatts (20) nahe dem Arm ein Filmscharnier bildet.
  9. Zellenabstreifer nach Anspruch 1, bei dem Teile des Substrats (22), die den Handgriff bilden, mehrere Ausnehmungen (30) aufweisen, wobei das elastische Material (24) die Ausnehmungen einstückig ausfüllt, um Greifregionen an dem Griff (16) zu bilden.
  10. Zellenabstreifer nach Anspruch 1, bei dem Teile des Substrats (22), die den Haltearm (18) bilden, eine längliche Nut (32) aufweisen, welche von dem Griff aus in distaler Richtung verläuft, wobei das elastische Material (24) die Nut einstückig ausfüllt, um optische Anzeigeregionen zum Kennzeichnen der Längs- und Rotationsausrichtung des Zellenabstreifers zu bilden.
  11. Zellenabstreifer nach Anspruch 1, bei dem das elastische Material (24) ein thermoplastisches Elastomer ist.
  12. Zellenabstreifer nach Anspruch 1, bei dem das Substrat (22) aus Polypropylen hergestellt ist.
  13. Zellenabstreifer nach Anspruch 11, bei dem das Substrat (22) eine erste Farbe aufweist und das Elastomer (24) eine zweite Farbe aufweist.
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