EP1279016A1 - Verfahren und vorrichtung zum laserschneiden mikroskopischer proben - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum laserschneiden mikroskopischer proben

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EP1279016A1
EP1279016A1 EP01940151A EP01940151A EP1279016A1 EP 1279016 A1 EP1279016 A1 EP 1279016A1 EP 01940151 A EP01940151 A EP 01940151A EP 01940151 A EP01940151 A EP 01940151A EP 1279016 A1 EP1279016 A1 EP 1279016A1
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Leica Microsystems CMS GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Laserschneiden mikroskopischer Proben. Die Vorrichtung zum Laserschneiden mikroskopischer Proben umfasst ein Mikroskop (1) mit mindestens einem Objektiv (6) zur Betrachtung einer zu schneidenden Probe (12). Das Objektiv (6) definiert eine optische Achse (14) und eine Objektivapertur (34). Ferner ist ein Laser (4) mit dem Mikroskop (1) verbunden. Der Laser (4) erzeugt einen Laserstrahl (4a), der über mindestens ein optisches System (16) in das Objektiv (6) eingekoppelt wird. Eine Blende (18) ist vorgesehen, die einen abgeblendeten Laserstrahl (4b) erzeugt, wobei eine durch das Objektiv (6) erzeugte Laserapertur (36) kleiner ist als die Objektivapertur (34) des Objektivs (6) selbst.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Laserschneiden mikroskopischer
Proben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserschneiden mikroskopischer Proben.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Laserschneiden mikroskopischer Proben, wobei die Vorrichtung ein Mikroskop mit mindestens einem Objektiv zur Betrachtung einer zu schneidenden Probe, wobei das Objektiv eine optische Achse und eine Objektivapertur definiert, einen Laser, der einen Laserstrahl erzeugt, und mindestens ein optisches System, das den Laserstrahl in das Objektiv einkoppelt, umfasst.
Krankheiten, wie beispielsweise Krebs, werden seit langer Zeit dadurch identifiziert, dass Biopsien von Gewebeproben vorgenommen werden, um unnatürliche Zellen zu identifizieren. Die zu untersuchenden Zellen werden manuell oder mechanisch mittels Mikrodissektion oder durch andere aufwendige Verfahren isoliert.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE-196 16 216.5 beschreibt ein solches Verfahren, das sogenannte Laser Pressure Catapulting-Verfahren (LPC- Verfahren). Dabei wird aus einer auf einem transparenten Objektträger gelagerten Probe mittels eines Lasers ein Probenteil herausgeschnitten. Das Entfernen des ausgeschnittenen Probenteils aus der Gesamtprobe erfolgt bei diesem Verfahren durch einen induzierten Laserprozess. Zu diesem Zweck wird eine Auffangvorrichtung, deren innere Oberfläche mit einem Klebstoff beschichtet ist, mittels eines Tragarms über das ausgeschnittene Probenteil geführt. Anschließend wird dieses Probenteil einem flächigen Laserbeschuss geeigneter Leistung ausgesetzt, durch den das ausgeschnittene Probenteil aus der Gesamtprobe nach oben herauskatapultiert wird. Das solchermaßen herausgelöste Probenteil wird von der mit Klebstoff beschichteten inneren Oberfläche der Auffangvorrichtung aufgefangen und kann dann weiterführenden Untersuchungen zugeführt werden. Der Laserpuls, der zum Katapultieren der Probenstücke verwendet wird, kann zu einer Schädigung des Gewebes führen. Ferner können sich aufgrund des Schneideprozesses aus der Schnittlinie herausgelöste Probenteilchen auf den zu untersuchenden Probenbereich niederschlagen. Dieses Problem tritt vor allem bei der Verwendung von umgekehrten Mikroskopen auf.
Bei den aus der Praxis bekannten Systemen lässt sich die Schnittqualität des Lasers durch die Veränderung der Laserintensität und die Fokuslage einstellen. Die verwendete Apertur des Laserlichtbündels wird bei diesen bekannten Systemen durch die Objektivapertur bestimmt, welche wiederum für eine maximale Bildqualität möglichst groß sein muss. Wie bereits oben erwähnt, ist die gleichbleibende Schnittqualität bei den Vorrichtungen bzw. Verfahren des Standes der Technik schwer zu erreichen. Die Qualität der Schnitte ist zum einen von der Fokuslage des Präparates und dessen Dicke abhängig und zum anderen von der Laserintensität. Diese muss von den Benutzern variiert werden, um die Schnittqualität zu optimieren.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, eine Vorrichtung zum Laserschneiden mikroskopischer Proben so auszugestalten, dass eine annähernd gleichbleibende Schnittqualität für ein breites Probenspektrum gewährleistet ist.
Die L ö s u n g dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass eine Blende vorgesehen ist, die einen abgeblendeten Laserstrahl erzeugt, wobei eine durch das Objektiv erzeugte Laserapertur kleiner ist als die Apertur des Objektivs.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zum Laserschneiden mikroskopischer Präparate zu beschreiben, das eine annähernd gleichbleibende Schnittqualität für ein breites Probenspektrum ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das folgende Schritte umfasst: a) Einbringen eines Objektträgers mit einer zu schneidenden Probe in ein Mikroskop, das mindestens ein Objektiv umfasst; b) Ermitteln eines auszuschneidenden Bereichs der Probe mit dem Objektiv; c) Festlegen einer Schnittlinie um den Bereich; d) Erzeugen eines abgeblendeten Laserstrahls mittels einer Blende, so dass dessen Durchmessers derart verringert ist, dass eine durch das Objektiv erzeugte Laserapertur kleiner ist als die Objektivapertur des Objektivs selbst; und e) Schneiden der Probe entlang der festgelegten Schnittlinie.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass durch die Verringerung der Laserapertur der Laserlichtkegel schlanker wird, was zu einer Vergrößerung der Schärfentiefe führt. Infolge der größeren Schärfentiefe des Laserlichts verringert sich die Anforderung an die Fokussiergenauigkeit und führt somit zu einem gleichförmigen und schmalen Schnittkanal.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung ist weiterhin, dass beim Schneidvorgang die Größe der Objektivapertur beibehalten wird. Dadurch ist jederzeit eine Beobachtung der Probe mit der vollen Objektivapertur möglich. So ist eine bestmögliche Festlegung der Probenebene und eine maximale Bildqualität zur Beurteilung der Probe gewährleistet. Für die detailreiche Abbildung und eine gezielte Auswahl von Bereichen der Probe sind Objektivaperturen bis etwa 0.8 notwendig. Dies bedingt natürlich eine geringe Schärfentiefe, so dass gezielt auf unterschiedliche Ebenen der Probe fixiert werden kann. Für das Schneiden mit einem Laserstrahl ist eine geringe Schärfentiefe jedoch unerwünscht. Die Erfindung vereint nun die relativ große Objektivapertur derart mit einem abgeblendeten Laserstrahl, dass die durch das Objektiv erzeugte Laserapertur geringer ist als die Apertur des Objektivs selbst. Das Objektiv kann bei gleichbleibender Öffnung zum gleichzeitigen Beobachten und Schneiden der Probe verwendet werden.
Gemäß einer praktischen Ausführungsform enthält das optische System einen dichromatischen Teiler, der das Laserlicht reflektiert und in das Objektiv einkoppelt, und der gleichzeitig das Licht des Beobachtungsstrahlengangs zu den Okularen oder der Kamera durchlässt.
Um den Laserschnitt insbesondere bezüglich der Schnittqualität kontrollieren zu können, wird weiterhin mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der Laserschnitt zeitgleich über ein bildgebendes System, Kamera, kontrollierbar ist. Wird bei der Auswertung der Bilder festgestellt, dass entweder das Präparat beim Laserbeschuss nicht vollständig durchtrennt wurde oder aber die Schnittgeometrie unzureichend ist, können als Reaktion dieser zeitgleichen Kontrolle des Laserschnitts einzelne System parameter, wie beispielsweise die Laserintensität und/oder die Fokuslage des Laserstrahls und/oder die Größe der Blende im Laserstrahl, über einen Rechner eingestellt werden. Durch diese zeitgleiche Kontrolle wird die Gesamtschnittzeit bei verbesserter Qualität verkürzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Laserschneiden von mikroskopischen Proben beispielhaft schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1: eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Laserschneiden von mikroskopischen Proben,
Fig. 2; den Strahlengang im Bereich der zu schneidenden Probe, und
Fig. 3: eine graphische Darstellung der Schnittbreite in Abhängigkeit von der Apertur des Laserstrahls.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Laserschneiden von mikroskopischen Proben aus einem Mikroskop 1 ,das mit einem Arbeitstisch 2 zur Aufnahme eines Objektträgers 10 versehen ist. Eine zu untersuchende bzw. zu schneidende Probe 12 ist auf dem Objektträger 10 aufgebracht. Ferner ist ein Beleuchtungssystem 3 sowie einem Laser 4 vorgesehen, der einen Laserstrahl 4a erzeugt, der zum Schneiden der Probe 12 Verwendung findet. . Bei dem dargestellten Mikroskop 1 handelt es sich um ein Mikroskop, bei dem das Beleuchtungssystem 3 am Mikroskopstativ 5 unterhalb des Arbeitstisches
2 und der Probe 12 angeordnet ist. Ein Objektiv 6 des Mikroskops 1 ist oberhalb des Arbeitstisches 2 und der Probe 12 angeordnet. Das Objektiv 6 definiert eine optische Achse 14, in der ebenfalls das Beleuchtungssystem 3 angeordnet ist. Das Laserschneiden kann jedoch selbstverständlich auch mit inversen Mikroskopen ausgeführt werden, bei denen das Beleuchtungssystem
3 dann oberhalb des Arbeitstisches 2 und das mindestens eine Objektiv 6 unterhalb des Arbeitstisches 2 angeordnet ist.
In den in Fig. 1 offenbarten Ausführungsbeispiel wird das von dem
Beleuchtungssystem 3 ausgestrahlte Licht wird über eine Kondensorlinse 7 von unten auf die auf dem Arbeitstisch 2 angeordneten Objektträger 10 und Probe 12 gerichtet. Das die Probe 12 durchdringende Licht gelangt zum Objektiv 6 des Mikroskops 1. Innerhalb des Mikroskops 1 wird das Licht über nicht dargestellte Linsen und Spiegel mindestens einen Okular 8 des
Mikroskops 1 zugeleitet, durch welches ein Bediener die auf dem Arbeitstisch 2 angeordnete Probe betrachten kann.
Im Stativ 5 des Mikroskops 1 ist ein optisches System 16 in der optischen Achse des Objektivs 6 vorgesehen. Das optische System 16 kann z.B. ein dichromatischer Teiler sein. Ferner ist es denkbar, dass das optische System 16 aus mehreren optischen Bauteilen besteht. Dies ist dann der Fall, wenn der Laser 4 um mehrere Ecken gelenkt werden muss. Ferner ist im Laserstrahl 4a eine Blende 18 vorgesehen, mit welcher der Durchmesser des Laserstrahls in entsprechender Weise beschränkt werden kann. Die Blende 18 kann z.B. als eine Festblende ausgebildet sein. In diesem Fall sind mehrere Festblenden in entsprechender Weise, beispielsweise auf einer Revolverscheibe, angeordnet, um die erforderliche Blende 18 in den Strahlengang zu verfahren. Das Verfahren kann manuell durch den Benutzer oder motorisch durchgeführt werden. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Blende 18 als eine Varioblende, beispielsweise als eine Irisblende, ausgebildet, deren Durchmesser über einen Motor 20 gesteuert wird. Der Motor 20 erhält von einem Rechner 22 die nötigen Steuersignale zum Einstellen des erforderlichen Blendendurchmessers. Das Mikroskop 1 ist ferner mit einer Kamera 24 versehen, die ein Bild von der zu schneidenden Probe 12 aufnimmt. Dieses Bild ist auf einem Monitor 26 darstellbar, der mit dem Rechner 22 verbunden ist. Das System aus Rechner 22, Kamera 24 und Monitor 26 kann dazu verwendet werden, dass der Schneidevorgang durch den Laser 4 beobachtbar und überwachbar ist.
Ferner kann auf dem Monitor 26 der auszuschneidende Bereich der Probe 12 mittels eines Mauszeigers umfahren werden. Entlang der so gekennzeichneten Schnittlinie wird dann der Schneidevorgang durch den Laser 4 ausgeführt.
Fig. 2 zeigt den Strahlengang im Bereich der zu schneidenden Probe 12. Der vom Laser 4 kommende Laserstrahl 4a wird durch die Blende 18 in seinem Durchmesser beschränkt. Nach der Blende 18 tritt ein abgeblendeter Laserstrahl 4b mit einem kleineren Durchmesser aus. Der Laserstrahl 4b trifft auf das optische System 16, das als dichromatischer Teiler ausgebildet ist, und wird dadurch durch das Objektiv 6 auf die zu schneidende Probe 12 gerichtet. Das Objektiv 6 ist in Fig. 2 symbolisch durch eine Linse dargestellt. Die auf einen Objektträger 10 aufgebrachte Probe 12 wird über die Kondensorlinse 7 beleuchtet. Das Objektiv 6 erzeugt einen Abbildungsstrahlengang 6a, der eine größere Breite aufweist als der Laserstrahl 4b nach der Blende 18.
Fig. 3 verdeutlicht den Vorteil eines abgeblendeten Laserstrahls 4b, der schmaler ist als der Abbildungsstrahlengang 6a bzw. als ein nichtabgeblendeter Laserstrahl, der die gesamte Objektivöffnung 32 ausfüllt, durch die der größtmögliche Strahlquerschnitt festgelegt ist. Die Probe 12 besitzt eine Dicke 30, die größer sein kann als die Schärfentiefe des verwendeten Objektivs 6. Der Benutzer kann auf unterschiedliche Ebenen in der Probe 12 fokussieren, um für die weitere Untersuchung relevante Stellen zu finden.
Wird die Probe 12 mit einem nichtabgeblendeten Laserstrahl geschnitten, dessen Querschnitt der Objektivöffnung 32 des Objektivs 6 entspricht, wird durch das Objektiv 6 eine maximale Laserapertur erzeugt, die gleich der Objektivapertur 34 ist. Durch die erzeugte maximale Laserapertur wird in der Probe 12 ein maximaler Schnittkanal 34b mit einer Breite 34a erzeugt.
Wird jedoch die Probe 12 erfindungsgemäß mit dem abgeblendeten Laserstrahl 4b geschnitten, so wird durch das Objektiv 6 eine reduzierte Laserapertur 36 erzeugt, die in der Probe 12 einen reduzierten Schnittkanal 36b mit einer Breite 36a erzeugt. Je geringer der Durchmesser des zum Schneiden verwendeten Laserstrahls ist, desto genauer kann der Schneidevorgang ausgeführt werden.
Indem die Blende 18 zur Begrenzung des Laserstrahlquerschnitts vor dem optischen System 16 außerhalb des Beobachtungsstrahlengangs angeordnet ist, ist gewährleistet, dass die Schärfentiefe des Objektivs 6 zur Betrachtung der Probe 12 während des Schneidevorganges unabhängig von der eingestellten Laserapertur unverändert bleibt. Dadurch bleibt die Bildqualität auch beim Schneidevorgang erhalten.
Um die Schnittqualität weiter zu optimieren ist es erforderlich, dass die den Laserstrahl 4a begrenzende Blende 18 an die Dicke 30 der zu schneidenden Probe 12 angepasst wird. Eine erste Möglichkeit ist, dass die für einen optimalen Schnitt erforderliche Blende 18 aus einer Tabelle (nicht dargestellt) ermittelt und die Blende durch den Benutzer manuell eingestellt wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die für einen optimalen Schnitt erforderliche Blende 18 durch den Rechner 22 aus einer abgespeicherten Tabelle (nicht dargestellt) ermittelt werden. Die Einstellung der Blende 18 erfolgt dann automatisch durch den Rechner 22. Hierzu werden vom Rechner 22 entsprechende Signale an den Motor 20 gesendet, der die Verstellung der Blende 18 veranlasst.
Eine weitere Möglichkeit für einen optimalen Schnitt ist, dass der Rechner 22 mit einem Bildauswertesystem (nicht dargestellt) derart an das Mikroskop 1 angebunden ist, dass einzelne Systemparameter, wie beispielsweise die Laserintensität, die Fokuslage des Laserstrahls und die Größe der Blende 18 automatisch auf ein Optimum eingestellt werden. Die Einstellung kann automatisch auch während des Schneidevorgangs verändert werden, um eventuelle Dickenschwankungen der Probe 12 zu berücksichtigen.
Die Erfindung wurde in Anbetracht eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es können jedoch von einem Fachmann Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste
Mikroskop
Arbeitstisch
Beleuchtungssystem
Laser a Laserstrahl b abgeblendeter Laserstrahl
Mikroskopstativ
Objektiv a Abbildungsstrahlengang
Kondensorlinse
Okular 0 Objektträger 2 Probe 4 optische Achse 6 optisches System 8 Blende 0 Motor 2 Rechner 4 Kamera 6 Monitor 0 Dicke der Probe 2 Objektivöffnung 4 Objektivapertur 4a Breite des maximalen Schnittkanals 4b maximaler Schnittkanal 6 Laserapertur 6a Breite des reduzierten Schnittkanals 6b reduzierter Schnittkanal

Claims

Patentansprüche
1) Verfahren zum Laserschneiden mikroskopischer Proben gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Einbringen eines Objektträgers (10) mit einer zu schneidenden Probe (12) in ein Mikroskop (1), das mindestens ein Objektiv (6) umfasst;
b) Ermitteln eines auszuschneidenden Bereichs der Probe (12) mit dem Objektiv (6);
c) Festlegen einer Schnittlinie um den Bereich;
d) Erzeugen eines abgeblendeten Laserstrahls (4b) mittels einer Blende (18), so dass dessen Durchmessers derart verringert ist, dass eine durch das Objektiv (6) erzeugte Laserapertur (36) kleiner ist als die Objektivapertur (34) des Objektivs (6) selbst; und
e) Schneiden der Probe (12) entlang der festgelegten Schnittlinie.
2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der Schnittlinie an einem auf einem Monitor (26) dargestellten Bild der Probe (12) durchgeführt wird, indem der auszuschneidende Bereich der Probe (12) mittels eines Mauszeigers umfahren wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (24) vorgesehen ist, über die der Schneidevorgang des
Lasers (4) kontrolliert und überwacht wird.
4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die für einen optimalen Schnitt erforderliche Blende (18) aus einer Tabelle ermittelt wird, und dass die Blende (18) durch den Benutzer manuell eingestellt wird.
5) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner (22) mit einem Bildauswertesystem derart mit dem Mikroskop (1) verbunden ist, dass einzelne Systemparameter, wie beispielsweise die Laserintensität, die Fokuslage des Laserstrahls und die Größe der Blende (18) automatisch auf ein Optimum eingestellt werden.
6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die für einen optimalen Schnitt erforderliche Blende (18) durch den Rechner (22) aus einer abgespeicherten Tabelle ermittelt wird, und dass die Einstellung der Blende automatisch durch den Rechner (22) über einen Motor (20) erfolgt.
7) Eine Vorrichtung zum Laserschneiden mikroskopischer Proben umfasst:
a) ein Mikroskop (1) mit mindestens einem Objektiv (6) zur Betrachtung einer zu schneidenden Probe (12), wobei das Objektiv (6) eine optische Achse (14) und eine Objektivapertur (34) definiert, b) einen Laser (4), der einen Laserstrahl (4a) erzeugt, und c) mindestens ein optisches System (16), das den Laserstrahl (4a) in das
Objektiv (6) einkoppelt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blende (18) vorgesehen ist, die einen abgeblendeten
Laserstrahl (4b) erzeugt, wobei eine durch das Objektiv (6) erzeugte Laserapertur (36) kleiner ist als die Objektivapertur (34) des Objektivs
(6).
8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Durchmessers des Laserstrahls (4a) über eine variable Blende (18) veränderbar ist. 9) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Beleuchtungssystem (3) vorgesehen ist, das die Probe (12) beleuchtet.
10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungssystem (3) die Probe (12) durchleuchtet.
11) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System (16) aus mindestens einem dichromatischen Teiler besteht.
12) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kamera (24) vorgesehen ist, über die der Schneidevorgang des
Lasers (4) kontrollierbar und überwachbar ist.
13) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, das die für einen optimalen Schnitt erforderliche Blende (18) aus einer Tabelle ermittelbar ist, und dass die Blende (18) durch den Benutzer manuell einstellbar ist.
14) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rechner (22) mit einem Bildauswertesystem derart mit dem Mikroskop (1) verbunden ist, dass einzelne Systemparameter, wie beispielsweise die Laserintensität, die Fokuslage des Laserstrahls und die Größe der Blende (18), einstellbar sind.
15) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die für einen optimalen Schnitt erforderliche Blende (18) durch den Rechner (22) aus einer abgespeicherten Tabelle ermittelbar ist und dass die Einstellung der Blende (18) automatisch durch den Rechner (22) erfolgt.
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20122509U1 (de) * 2001-11-26 2005-12-22 Alpha Laser Gmbh Laserbearbeitungsvorrichtung
US6951627B2 (en) * 2002-04-26 2005-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of drilling holes with precision laser micromachining
US7880117B2 (en) 2002-12-24 2011-02-01 Panasonic Corporation Method and apparatus of drilling high density submicron cavities using parallel laser beams
DE10300091A1 (de) * 2003-01-04 2004-07-29 Lubatschowski, Holger, Dr. Mikrotom
EP1676116B8 (de) * 2003-10-21 2012-07-04 Leica Microsystems CMS GmbH Verfahren zur automatischen erzeugung von laser-schnittlinien in der laser-mikrodissektion
DE102006030195A1 (de) * 2006-06-30 2008-01-03 P.A.L.M. Microlaser Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Laser-Mikrodissektion und zum Lasercatapulting
DE102007016301A1 (de) * 2007-04-04 2008-10-09 P.A.L.M. Microlaser Technologies Gmbh Laser-Mikrodissektionsverfahren und Laser-Mikrodissektionsvorrichtung
US20080302226A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Credo Technology Corporation Power tool having imaging device and display device
DE102007035582A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-05 P.A.L.M. Microlaser Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines biologischen Objekts mit Laserstrahlung
EP2028600B1 (de) * 2007-08-24 2016-10-26 Sysmex Corporation Diagnose-Hilfssystem für Krebs, Diagnosehilfe für Informationen über das Krebsverfahren und Computerprogrammprodukt
DE102011001474A1 (de) * 2011-03-22 2012-09-27 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Laser-Mikrodissektionsverfahren und Laser-Mikrodissektionsvorrichtung
DE102013216938B3 (de) 2013-08-26 2015-01-08 Leica Microsystems Cms Gmbh Verfahren zur Kalibrierung einer Laserablenkeinrichtung einesLasermikrodissektionssystems und Lasermikrodissektionssystem
DE102014202646A1 (de) 2014-02-13 2015-08-13 Leica Microsystems Cms Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Objekts aus einem Werkstoff und/oder zum Bearbeiten eines Objekts
DE102016217250A1 (de) 2016-09-09 2018-03-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikrofluidische Vorrichtung für Zellkulturexperimente und Verwendungen hiervon
CN109668765B (zh) * 2019-01-18 2021-11-09 南京理工大学 一种基于飞秒激光加工的多取向介观拉伸样品制备方法
DE102020100587A1 (de) * 2020-01-13 2021-07-15 Leica Microsystems Cms Gmbh Verfahren zum Überprüfen eines Dissektiervorgangs in einem Laser-Mikrodissektionssystem und Mittel zu dessen Durchführung

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642007A (en) * 1969-08-12 1972-02-15 Thomas G Roberts Continuous wave laser surgical device
GB1584779A (en) * 1976-09-24 1981-02-18 Agfa Gevaert Laserbeam recording
FR2555039B1 (fr) * 1983-11-21 1986-04-04 Centre Nat Rech Scient Ophtalmoscope catadioptrique a balayage
JPS60164487A (ja) * 1984-02-06 1985-08-27 Hitachi Ltd 細胞融合方法
JPH0638742B2 (ja) * 1986-02-19 1994-05-25 株式会社日立製作所 生試料加工方法
JPS6359875A (ja) * 1986-08-29 1988-03-15 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ細胞加工装置
US4731158A (en) * 1986-09-12 1988-03-15 International Business Machines Corporation High rate laser etching technique
US4840175A (en) * 1986-12-24 1989-06-20 Peyman Gholam A Method for modifying corneal curvature
JPS63202369A (ja) * 1987-02-18 1988-08-22 Hitachi Ltd レ−ザ穿孔方法および装置
US5057100A (en) * 1988-04-11 1991-10-15 I.L. Med., Inc. Laser head and microscope attachment assembly with swivel capability
JP3170023B2 (ja) * 1992-02-27 2001-05-28 ホーヤ株式会社 レーザ加工装置
DE4232915A1 (de) * 1992-10-01 1994-04-07 Hohla Kristian Vorrichtung zur Formung der Cornea durch Abtragen von Gewebe
DE4300698A1 (de) * 1993-01-13 1994-07-14 Raimund Schuetze Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung, Bearbeitung und Beobachtung kleiner Teilchen, insbesondere biologischer Teilchen
US5611946A (en) * 1994-02-18 1997-03-18 New Wave Research Multi-wavelength laser system, probe station and laser cutter system using the same
US6040139A (en) * 1995-09-19 2000-03-21 Bova; G. Steven Laser cell purification system
WO1997029354A1 (de) * 1996-02-05 1997-08-14 Bayer Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum sortieren und zur gewinnung von planar ausgebrachten biologischen objekten wie biologische zellen bzw. zellorganellen, histologischen schnitten, chromosomenteilchen etc. mit laserstrahlen
AU4562497A (en) * 1996-10-02 1998-04-24 Cell Robotics, Inc. Microscope with laser port
US6469779B2 (en) * 1997-02-07 2002-10-22 Arcturus Engineering, Inc. Laser capture microdissection method and apparatus
JPH11148887A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Japan Science & Technology Corp 生体サンプルの切断方法および切断片回収方法、 並びにそのための装置
JPH10216966A (ja) * 1998-02-20 1998-08-18 Hoya Corp レーザ加工装置
CA2337900C (en) * 1998-07-30 2004-05-11 Robert F. Bonner Precision laser capture microdissection utilizing short pulse length
DE10018251C2 (de) * 2000-04-13 2003-08-14 Leica Microsystems Laserschneid-Vorrichtung mit Mikroskop
DE10043506C1 (de) * 2000-09-01 2001-12-06 Leica Microsystems Verfahren und Vorrichtung zur Laser-Mikrodissektion
DE10043504C2 (de) * 2000-09-01 2002-07-04 Leica Microsystems Verfahren zur Laser-Mikrodissektion und Verwendung einer Vorrichtung zur Laser-Mikrodissektion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0179806A1 *

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Publication number Publication date
DE10018255C2 (de) 2003-08-28
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JP4236844B2 (ja) 2009-03-11
US20020164678A1 (en) 2002-11-07
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