DE60313170T2

DE60313170T2 - Behandlung von gewebeproben

Info

Publication number: DE60313170T2
Application number: DE60313170T
Authority: DE
Inventors: James Alexander Sharpe
Original assignee: Medical Research Council
Current assignee: Medical Research Council
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2023-06-14
Also published as: JP4129456B2; WO2004003129A3; JP2005531005A; ATE359507T1; AU2003280409A1; DK1516183T3; PT1516183E; US7677197B2; EP1516183A2; WO2004003129A2; CA2489096A1; CA2489096C; DE60313170D1; ES2285147T3; AU2003280409B2; AU2003280409A2; US20060105332A1; EP1516183B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Behandlung von Gewebeproben, insbesondere (jedoch nicht ausschließlich) vor der Abbildung der Proben durch optische Projektionstomographie (OPT) und Verwendungen der optischen Projektionstomographie sowie eine Vorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Gewebeproben werden üblicherweise durch Eintauchen in eine oder mehrere Flüssigkeiten behandelt, bevor die Proben in einer OPT-Vorrichtung abgebildet werden, und die Erfindung wurde dafür entwickelt, diese Vorbehandlung von Proben zu vereinfachen.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Gewebeproben durch Eintauchen in eine Flüssigkeit zur Verfügung gestellt, wobei die Vorrichtung umfasst: eine erste Struktur, die eine Kammer zum Halten der Flüssigkeit bildet, und eine zweite Struktur, die Haltemittel zum lösbaren Halten der Proben aufweist, wobei die erste und die zweite Struktur relativ in einer Richtung bewegbar sind, die eine vertikale Komponente zwischen einer ersten Position, in der die Haltemittel relativ nah an der Kammer sind und in der die zweite Struktur die Oberseite der Kammer schließt, so dass die Proben in die Flüssigkeit eingetaucht werden können, während diese vor der Umgebung geschützt wird, und einer zweiten Position, in der die Haltemittel relativ entfernt von der Kammer sind, so dass die Proben in die Haltemittel geladen oder aus diesen entladen werden können, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass: die Kammer die Form einer ringförmigen Wanne hat; die Haltemittel die Proben so halten, dass diese in Positionen, die in einem Winkel im Kreis voneinander beabstandet sind, an den Haltemitteln hängen; und die zweite Struktur einen Deckel aufweist, der dazu dient, die Kammer in der ersten Position zu schließen, und dessen Unterseite die Haltemittel trägt.
Bevorzugt ist die erste Struktur stationär und die zweite Struktur ist vertikal bezüglich der ersten Struktur verschiebbar.
Die Haltemittel können Magnete umfassen, damit die Proben, von denen jede mit einer Metallhalterung versehen ist, durch magnetische Anziehung lösbar an der zweiten Struktur festgehalten werden.
Der Deckelverschluss hilft, eine Verdampfung flüchtiger Behandlungsflüssigkeiten zu verhindern.
Die zweite Struktur kann drehbar um eine vertikale Mittelachse bewegbar sein, so dass die Proben an einer gewählten Position an der Vorrichtung entweder durch einen Roboterarm oder durch eine menschliche Hand in die zweite Struktur geladen und aus dieser entladen werden können.
Die Vorrichtung kann die Möglichkeit aufweisen, die Flüssigkeit zu wechseln, wenn sie in der ersten Position ist, so dass die Proben in einer Reihe von Behandlungsphasen mit unterschiedlichen Flüssigkeiten behandelt werden können, während die Kammer geschlossen gehalten wird. Beispielsweise kann die Vorrichtung eine Pumpe aufweisen, um die Kammer mit einer Reihe von gewählten Flüssigkeiten zu füllen und diese daraus zu entleeren, die im Fall von Gewebeproben dazu dienen können, die Proben zu waschen oder anderweitig zu behandeln, bevor die Proben durch die optische Projektionstomographie abgebildet werden.
Die Proben können mit verschiedenen Flüssigkeiten in einer Vielzahl von Behandlungsphasen behandelt werden, die bevorzugt durch aufeinander folgendes Leeren und Füllen der Kammer mit den verschiedenen Flüssigkeiten durchgeführt werden, während die Proben in der Kammer bleiben und während die Kammer geschlossen und vor der Umwelt geschützt bleibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen einer oder mehrerer der nachstehend genannten Analysen oder Prozeduren zur Verfügung gestellt, die die Verwendung eines Verfahrens oder einer Vorrichtung nach einem der oben genannten Aspekte umfassen.
Erfindungsgemäß können Proben zur Verwendung bei der Erfindung so vorbereitet werden, wie in den früheren Patentanmeldungen beschrieben, und/oder unter Verwendung herkömmlicher pathologischer und histologischer Techniken und Prozeduren, die dem Fachmann bekannt sind.
Beispielsweise in situ-Hybridisation (besonders nützlich zur RNS-Erfassung:) K.L. Hammond, I.M. Hanson, A.G. Brown, L.A. Lettice, R.E. Hill, „Mammalian and Drosophila dachsund genes are related to the Ski proto-oncongene and are expressed in eye and limb". Mech Dev. Juni 1998; 74 (1-2): 121-31.
Immunohistochemie (besonders nützlich zur Erfassung von Proteinen und anderen Molekülen): J. Sharpe, U. Ahlgren, P. Perry, B. Hill, A. Ross, J. Hecksher-Sorensen, R. Baldock, D. Davidson, „Optical projection tomography as a tool for 3D microscopy and gene expression studies". Science, 19. April 2002; 296 (5567): 541-5.
Es ist klar, dass Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun beispielartig unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, in denen:
1 eine isometrische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in geöffnetem Zustand ist;
2 eine isometrische Ansicht der Vorrichtung in geschlossenem Zustand ist;
3 eine fragmentarische Ansicht in vergrößertem Maßstab eines Teils der Vorrichtung in geöffnetem Zustand ist, die von der Vorrichtung gehaltene Proben zeigt;
4 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung ist;
5 die Vorrichtung in Kombination mit einem Roboterarm zeigt;
6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 5 ist; und
7 den Roboterarm zeigt, der eine Probe auf der Drehbühne eines OPT-Scanners positioniert.
Ausführliche Beschreibung
Die Vorrichtung umfasst eine befestigte Struktur 1 mit einem äußeren zylindrischen Gehäuse 2, in dessen Oberseite eine ringförmige Wanne 3 positioniert ist, die an der Oberseite offen ist. In der befestigten Struktur ist eine bewegliche Struktur 4 angebracht, die eine zentrale Nabe oder Spindel 5 aufweist, an deren Spitze ein scheibenartiger Deckel 6 angebracht ist, dessen Unterseite mehrere in einem Winkel voneinander beabstandete und nach unten hängende zylindrische Magnete 7 trägt. Die Nabe oder Spindel 5 ist drehbar in der befestigten Struktur angebracht, um die drehbare Struktur um eine zentrale vertikale Achse zu drehen, die in 4 mit 8 bezeichnet dargestellt ist. Außerdem kann die Nabe oder Spindel 5 eine vertikale Translationsbewegung bezüglich der befestigten Struktur 1 entlang der vertikalen Achse 8 ausführen.
Innerhalb des Gehäuses 2 sind Motoren und Getriebe zum Antreiben der Struktur 4 sowohl in Dreh- als auch in Translationsbewegung angeordnet, wie in 4 mit 9 bezeichnet. Die Wanne 3 kann mit Flüssigkeiten gefüllt werden, und die Struktur 1 umfasst Behälter zum Halten dieser Flüssigkeiten und Pumpen zum Füllen und Leeren der Wanne, wie in 4 mit 10 bezeichnet.
Die Magnete 7 werden verwendet, um Gewebeproben 12 in lösbarer Weise zu halten, von denen jede mit einer Metallhalterung 13 an einem Ende der Probe versehen wurde. Das ermöglicht es, dass jede Metallhalterung 13 von einem der Magnete 7 herunterhängt, wobei die Probe 12 von der Halterung 13 nach unten herunterhängt. Wenn die Vorrichtung in geöffnetem Zustand ist (1), werden die Magnete 7 über die Ober seite der Wanne 3 hinausgehoben, so dass die Proben 12 an den Magneten 7 befestigt oder von ihnen entfernt werden können. Wenn die Vorrichtung in der geschlossenen Position ist (2), greift der Deckel 6 an der Oberseite des Gehäuses 2 an, und die Proben 12 werden in eine Flüssigkeit 14 in der Wanne 3 eingetaucht.
Der Roboterarm 15, der in 6 und 7 gezeigt ist, wird verwendet, um unbehandelte Proben in die Vorrichtung zu laden, und auch, um behandelte Proben von der Vorrichtung zu der Drehbühne 16 eines OPT-Scanners zu transportieren, wo die Proben abgebildet werden.
Im Betrieb wird der Roboterarm 15 verwendet, um Proben in die Vorrichtung zu laden, wobei jede Probe durch die magnetische Anziehung zwischen dem Magnet 7 und der Metallhalterung 13 an einem Ende der Probe 12 an dem unteren Ende eines entsprechenden Magneten 7 angebracht wird, wobei die bewegliche Struktur 4 in der geöffneten Position ist und in Drehrichtung weitergerückt wird, wenn die Proben geladen werden. Wenn sie mit Proben beladen ist, wird die bewegbare Struktur in ihre abgesenkte oder geschlossene Position bewegt, wodurch die Proben 12 in die Flüssigkeit 14 eingetaucht werden, die in die Wanne 3 gepumpt wurde. In dieser geschlossenen Position greift der Deckel 6 mit dem oberen Rand des äußeren Gehäuses 2 ein, so dass die Flüssigkeit 14 gegenüber der Luft abgeschlossen ist, was die Verwendung einer flüchtigen Flüssigkeit ermöglicht, anders als bei der bekannten Vorrichtung, die Förderbänder nutzt, um Proben durch eine Flüssigkeit zu transportieren.
Wenn es erforderlich ist, die Proben mit einer Reihe von Flüssigkeiten zu behandeln, wird die erste Flüssigkeit aus der Wanne 3 abgezogen und eine zweite Flüssigkeit in diese gepumpt, ohne dass die Wanne 3 für Luft geöffnet werden muss. Außerdem hält die Anbringung der Metallhalterungen 13 an den Magneten 7 die Proben 12 in ihren hängenden Positionen, so dass die Proben nicht mit dem Boden der Wanne 3 in Kontakt treten, was sie beschädigen könnte.
Eine beliebige Anzahl Behandlungsphasen kann auf diese Art durchgeführt werden, wobei die Flüssigkeit gewechselt wird, ohne dass die Proben bewegt werden müssen, und wobei nur eine geringe Menge jeder Behandlungsflüssigkeit verwendet wird.
Nach der Behandlung der Proben 12 wird die bewegbare Struktur 4 in ihre obere Position angehoben, und die behandelten Proben 12 werden anschließend mittels des Roboterarms 15 zu der Drehbühne 16 transportiert, wobei die Struktur 4 drehend weitergerückt wird, so dass der Roboterarm 15 jede Probe 12 der Reihe nach entladen und die behandelte Probe 5 zu der Drehbühne 16 transportieren kann.
Beispiele für Flüssigkeiten zur Behandlung der Proben sind Fixative (wie Paraformaldehyd oder Formalin), Alkohole (insbesondere Methanol und Ethanol) und organische Lösemittel zum Klären der Proben (insbesondere Benzylalkohol und Benzylbenzoat).
Es ist klar, dass Abwandlungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Gewebeproben (12) durch Eintauchen in eine Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung umfasst: eine erste Struktur (1), die eine Kammer (3) zum Halten der Flüssigkeit bildet, und eine zweite Struktur (4) umfassend Haltemittel (7) zum lösbaren Halten der Proben (12), wobei die erste und die zweite Struktur relativ in eine Richtung bewegbar sind, die eine vertikale Komponente zwischen einer ersten Position, in der die Haltemittel (7) relativ nah an der Kammer (3) sind und in der die zweite Struktur die Oberseite der Kammer (3) schließt, so dass die Proben (12) in die Flüssigkeit eingetaucht werden können, während diese vor der Umgebung geschützt wird, und einer zweiten Position, in der die Haltemittel (7) relativ entfernt von der Kammer (3) sind, so dass die Proben (12) in die Haltemittel (7) geladen oder aus diesen entladen werden können, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass: die Kammer die Form einer ringförmigen Wanne hat; die Haltemittel (7) die Proben (12) so halten, dass diese in Positionen, die in einem Winkel im Kreis voneinander beabstandet sind, an den Haltemitteln hängen; und die zweite Struktur einen Deckel (6) aufweist, der dazu dient, die Kammer (3) in der ersten Position zu schließen, und dessen Unterseite die Haltemittel (7) trägt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die erste Struktur (1) stationär ist und die zweite Struktur (4) vertikal bezüglich der ersten Struktur verschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Haltemittel Magnete (7) umfassen, die es ermöglichen, dass Proben, von denen jede mit einer Metallhalterung versehen ist, durch magnetische Anziehung lösbar an der zweiten Struktur festgehalten werden.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die zweite Struktur (4) drehbar um eine vertikale Mittelachse bewegbar ist, so dass Proben (12) an einer gewählten Position an der Vorrichtung entweder durch einen Roboterarm oder durch eine menschliche Hand auf die zweite Struktur geladen und aus dieser entladen werden können.
Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die Vorrichtung die Möglichkeit aufweist, die Flüssigkeit zu wechseln, wenn sie sich in der ersten Position befindet, so dass die Proben in einer Reihe von Behandlungsphasen mit verschiedenen Flüssigkeiten behandelt werden können, während die Kammer geschlossen gehalten wird.