EP1169634A2 - Anordnung zur auswertung von fluoreszenzbasierten nachweisreaktionen - Google Patents

Anordnung zur auswertung von fluoreszenzbasierten nachweisreaktionen

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EP1169634A2
EP1169634A2 EP00920699A EP00920699A EP1169634A2 EP 1169634 A2 EP1169634 A2 EP 1169634A2 EP 00920699 A EP00920699 A EP 00920699A EP 00920699 A EP00920699 A EP 00920699A EP 1169634 A2 EP1169634 A2 EP 1169634A2
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EP
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arrangement according
opening
cover
arrangement
pipetted
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00920699A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Bathe
Peter KÜHN
Dieter Schau
Alexander L. Friedman
Albert H. Gough
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jenoptik AG
Carl Zeiss Jena GmbH
Cellomicstm Inc
Original Assignee
VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Carl Zeiss Jena GmbH
Cellomicstm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VEB Carl Zeiss Jena GmbH, Carl Zeiss Jena GmbH, Cellomicstm Inc filed Critical VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Publication of EP1169634A2 publication Critical patent/EP1169634A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/16—Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/34—Microscope slides, e.g. mounting specimens on microscope slides

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for an inverse automated 1-channel fluorescence microscope
  • FIG. 1 A schematic overall arrangement.
  • FIG. 2 The air conditioning system.
  • FIG. 3 A spatial view with the cover drive
  • FIG. 1 shows a displaceable (for sample filling) and a lowerable (for sample delivery) pipettor, which is used for pipetting into the individual sample vessels of the MTP.
  • the MTP will be introduced after the
  • Microscope via a feed system, for example a turntable, with its intended filling openings by means of the X / Y table over the objective 0 and under the
  • a sliding cover DL with a filling slot DS is provided above the MTP stored in a chamber KA.
  • the MTP with the chamber KA and the cover DL can be moved on an X / Y table.
  • a parking position of the lid DL is shown schematically, in which the filler slot DS does not extend over the
  • Openings of the MTP and therefore the climatic conditions in the chamber are not disturbed.
  • the timing is as follows:
  • the MTP is fed, for example, via a turntable (not shown, prior art).
  • a closure flap VK opens and the plate is fed.
  • the lid is closed.
  • the X / Y table moves the MTP to the pipetting position above the lens.
  • the lid DL is moved so that the slot DS is in a position above a row of pots of the MTP into which pipetting is to be carried out.
  • the pipettor with liquid dips into the slot, dispenses liquid, starts up again and the lid is closed immediately.
  • Microtiter plate does not have to be moved back and forth.
  • a climatic chamber from the box with MTP, heating and cover, which can be moved in the optical axis of the evaluation, can be implemented on the reader.
  • the temperature and CO 2 conditions can be controlled and reproducibly observed.
  • M is the motor of the toothed belt drive.

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Abstract

Anordnung zur Auswertung von fluoreszenzbasierten Nachweisreaktionen in durchsichtigen Probengefässen, wobei die Anregung und Abbildung der Fluoreszenz durch den Gefässboden hindurch erfolgt und die Proben von oben eingebracht werden, wobei eine die Probengefässe nach oben abschliessende verstellbare Abdeckung vorgesehen ist, die zur Probeneinführung mindestens eine Öffnung aufweist und die nur während des Einfüllvorganges oberhalb der zur Einfüllung vorgesehenen Probengefässe positioniert ist und/oder nur während des Einfüllvorgangs geöffnet ist.

Description

Titel :
Anordnung zur Auswertung von fluoreszenzbasierten Nachweisreaktionen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein inverses automatisiertes 1-Kanal Fluoreszenzmikroskop mit
Autofokussystem und klimatisierter Probenkammer. Es wird ein Bild mit einer CCD-Kamera erzeugt, das anschließend von einer Bildanalyse-Software ausgewertet wird. Die Proben sind Zellen (in Lösung) am Boden von Mikrotiterplatten (MTP) . Die MTPs werden automatisiert oder manuell zugeführt, und das Autofokussystem fokussiert auf die Grenzschicht Lösung/MTB-Boden. Nach erfolgter Fokussierung und Auswahl des Anregungsfilters werden mittels einer XBO- oder HBO-Lampe die Farbstoffe in der Probe angeregt. Das Fluoreszenzlicht der Probe passiert den jeweils gewählten Emissionsfilter, und die Probe wird auf die CCD-Kamera abgebildet. Nach der Bildaufnahme werden evt. Anregungs- und Emissionsfilter gewechselt und ein neues Bild aufgenommen. Anschließend wird das Bild ausgewertet, der xy-Scanningtisch fährt zum nächsten
Bildfeld / nächsten MTP-Topf, der Autofokus wird wieder aktiviert und der Ablauf beginnt von neuem.
Es zeigen: Fig. 1 :Eine schematische Gesamtanordnung Fig. 2 : Das Klimasystem Fig. 3: Eine räumliche Ansicht mit dem Deckelantrieb
In Fig. 1 ist ein verschiebbarer ( zur Probeneinfüllung) und absenkbarer ( zur Probenabgabe) Pipettor dargestellt, der zur Pipettierung in die einzelnen Probengefäße der MTP dient .
Zu diesem Zweck wird die MTP nach Einführung in das
Mikroskop über ein Zufuhrsystem, beispielsweise einen Drehteller, mit ihren vorgesehenen Einfüllöffnungen mittels des X/Y Tisches über das Objektiv 0 und unter den
Pipettor PI verschoben.
Über der in einer Kammer KA gelagerten MTP ist ein verschiebbarer Deckel DL mit einem Einfüllschlitz DS vorgesehen.
Die MTP ist mit der Kammer KA und dem Deckel DL auf einem X/Y - Tisch verschiebbar angeordnet.
Schematisch dargestellt ist eine Parkposition des Deckels DL, in der sich der Einfüllschlitz DS nicht über den
Öffnungen der MTP befindet und dadurch die klimatischen Bedingungen in der Kammernicht gestört werden.
Der zeitliche Ablauf ist wie folgt: Die MTP wird beispielsweise über Drehteller zugeführt ( nicht dargestellt, prior art) .
Eine Verschlußklappe VK, verdeckt in Fig.8 anhand des Pfeiles angedeutet, geht auf , die Platte wird zugeführt. Der Deckel ist geschlossen. Der X/Y- Tisch fährt dieMTP in die Pipettierposition über dem Objektiv.
Zwei Varianten sind vorteilhaft möglich: 1. Es werden mehrere ineiner Reihe liegende pipettierte Töpfe der MTP über das Objektiv gefahren und nacheinander ausgewertet
2. Es wird immer nur in einem Topf pipettiert und sofort ausgewertet und anschließend der nächste Topf pipettiert und ausgewertet, was für schnell ablaufende Vorgänge ( Reaktionen mit schneller Kinetik) von großer Bedeutung ist. Im Deckel sowie an der Unterseite der MTP sind weiterhin Heizelemente HS (s. Fig.2) sowie in einer Wanne W mit Temperaturkontrolle unterhalb des Tisches X/Y ein Ventilator V zur Zuführung warmer Luft zur Einstellung eines stabilen Klimas vorgesehen, was beispielsweise für Messungen an lebenden Zellen vorteilhaft ist. Die warme Luft gelangt über die optische Öffnung am Objektiv O auch in die Umgebung der Mikrotiterplatte MTP.
Zur Pipettierung wird der Deckel DL so verschoben, daß sich der Schlitz DS in einer Position über einer Topfchenreihe der MTP befindet, in die pipettiert werden soll. Der Pipettor mit Flüssigkeit ( die vorher aufgenommen wurde ) taucht in den Schlitz ein , gibt Flüssigkeit ab, fährt wieder hoch und der Deckel wird sofort verschlossen.
Vorteilhaft wird durch die kleine Deckelöffnung und das schnelle Öffnen und Schließen ein thermisches
Gleichgewicht hergestellt, das, auch infolge der Heizung und des Ventilators, während der Probeneinfüllung bestehen bleibt.
Durch die Möglichkeit, direkt im Reader zu pipettieren sind sehr schnelle Abläufe erfaßbar, da die
Mikrotiterplatte nicht hin - und hergefahren werden muß.
Insgesamt kann eine bezüglich der analysierten Probe jeweils in die optische Achse der Auswertung verfahrbare Klimakammer aus dem Kasten mit MTP, Heizung und Deckel auf dem Reader realisiert werden. Insbesondere für Assays mit lebenden Zellen können dadurch die Temperatur- und C02- Bedingungen kontrolliert und reproduzierbar eingehalten werden. In Fig. 3 ist in einer räumlichen schematischen
Darstellung weiterhin der Deckelantrieb über einen Zahnriemen ZR und einen
Mitnehmer MN dargestellt.
M ist der Motor des Zahnriemenantriebs .

Claims

Patentansprüche
1.
Anordnung zur Auswertung von fluoreszenzbasierten
Nachweisreaktionen in durchsichtigen Probengefäßen, wobei die Anregung und Abbildung der Fuoreszenz durch den Gefäßboden hindurch erfolgt und die Proben von oben eingebracht werden, wobei eine die Probengefäße nach oben abschließende verstellbare Abdeckung vorgesehen ist, die zur Probeneinführung mindestens eine Öffnung aufweist und die die nur während des Einfüllvorganges oberhalb der zur EinfüUung vorgesehenen Probengefäße positioniert ist und/ oder nur während des Einfüllvorgangs geöffnet ist
2. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abdeckung verschiebbar ist und mindestens eine Öffnung während des Einfüllvorganges in einer Einfüllposition und ansonsten in einer Parkposition angeordnet ist.
3. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in einer Einfüllposition die Absenkrichtung einer Pipettiervorrichtung, die Öffnung der Abdeckung und die optische Achse der Anregung/ Auswertung im wesentlichen zusammenfallen.
4.
Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Mittel zur Klimatisierung vorgesehern sind.
5. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei mehrere vorzugsweise in einer Reihe liegende pipettierte Töpfe über das Objektiv gefahren und nacheinander ausgewertet werden. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche wobei immer nur in einem Topf pipettiert und sofort ausgewertet und anschließend der nächste Topf pipettiert und ausgewertet wird .
Aufstellung der Bezugszeichen
Pipettor PI
Mikrotiterplatte MTP
Deckel DL Deckelöffnung DS
Tisch X/Y
Parkposition P
Heizelemente H
Ventilator V Zahnriemen ZR
Mitnehmer MN
Motor M
Kammer KA
Verschlußklappe KK Wanne W
EP00920699A 1999-04-14 2000-04-13 Anordnung zur auswertung von fluoreszenzbasierten nachweisreaktionen Withdrawn EP1169634A2 (de)

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