WO2008052655A1 - Device, method, and strip material for collecting and transporting sample material - Google Patents

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WO2008052655A1
WO2008052655A1 PCT/EP2007/009003 EP2007009003W WO2008052655A1 WO 2008052655 A1 WO2008052655 A1 WO 2008052655A1 EP 2007009003 W EP2007009003 W EP 2007009003W WO 2008052655 A1 WO2008052655 A1 WO 2008052655A1
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transport
sample material
preparation
transporting
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PCT/EP2007/009003
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Oliver Clarke
Bernd SÄGMÜLLER
Yilmaz Niyaz
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P.A.L.M. Microlaser Technologies Gmbh
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam and a strip material.
  • the present invention relates to such a device and such a method, which makes it possible to contact-free collected and transported away with a laser microdissection of the sample detached sample material.
  • WO 97/29355 A or WO 01/73398 A of the applicant discloses a laser microdissection system, which is the computer-aided selection of individual biological or non-biological objects, which are arranged on a planar support, and their processing or manipulation with a Laser beam allowed.
  • the objects can be transported by processing with the laser beam to one or more collecting devices.
  • a plurality of directly or indirectly induced by the laser beam transport processes are possible and described in the cited documents.
  • a selected object with the laser beam can be completely or partially separated from the surrounding preparation and thus free-prepped.
  • the free-prepared object can be accelerated or "catapulted" from the carrier to the catching device with a laser-induced transport process with the aid of a laser pulse which is directed onto the object If the object is not completely dissected free but still with a residual ridge with the surrounding
  • the laser-induced transport process can in principle also be realized without a preceding free preparation of the respectively selected object.
  • Conventionally used collection devices for the objects detached from the preparation include, for example, Eppendorf containers, wells of a microtiter plate or wells of a multiwell plate which are positioned along the direction of the laser beam above or below the preparation to collect the sample material catapulted out through the laser beam.
  • a problem associated with such conventional collection devices is their often limited uptake capacity for sample material.
  • the conventional collection devices are partially susceptible to contaminant contamination, for example, if a microtiter plate or multiwell plate is positioned over or under the preparation for an extended period of time to fill the plurality of wells of the microtiter plate or multiwell plate with sample material.
  • intervention by a user is necessary to provide the collected sample material for further analysis, for example, by transferring the sample material from the collection device to an analysis vessel.
  • an object of the present invention to provide an apparatus and method for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam.
  • this object is achieved by a device and a method for collecting and transporting sample material as well as a strip material, as defined in the independent claims.
  • the dependent claims define preferred or advantageous embodiments of the invention.
  • a device for collecting and transporting sample material, which is detached from a preparation by means of laser irradiation, preferably in the form of a laser-induced transport process, comprises a transport means for collecting and transporting the sample material with a collecting means, which is removably attached to the transport means and is set up for collecting and holding the sample material which is transferred contactlessly from the preparation to the transport means, drive means for moving the transport means and release means arranged to dislodge the catching means from the transport means when the catching means is positioned at a predetermined detachment position.
  • the transport is designed band-shaped, which makes it possible to provide a plurality of collecting means spaced apart on the transport.
  • the device according to the invention allows successively positioning the plurality of collecting means for receiving sample material above or below the preparation, wherein sample material transferred to the transport means is transported away by the movement of the transport means.
  • the transport means may be advanced at regular time intervals, whereby an ever new collecting means of the plurality of collecting means may be positioned above or below the preparation. Since the total amount of sample material which can be taken up and removed depends on the number of collecting means and the length of the band-shaped transport means, a suitable embodiment can also take up and remove a very large amount of sample.
  • the collecting means is detached from the transport means when it is positioned at the predetermined detachment position.
  • the release means are designed such that they automatically detach from the transport means upon reaching the detachment position by the collecting means.
  • the detachment means comprise a deflection device for the means of transport, by means of which a direction of movement of a portion of the transport means is changed over a range which is small relative to a characteristic dimension of the collecting means.
  • the deflection device can be designed, for example, in the form of a relatively sharp edge whose radius of curvature is smaller than the diameter of the collecting means.
  • the collecting means is subtracted as it were automatically from the means of transport.
  • the release means comprise mechanically or electrically operable means for applying a force impact to the catch means, for example in the form of a mechanically, hydraulically or electrically actuated piston.
  • the transport is flexible, wherein at least a portion of the transport is wound into a roll.
  • the transport means may comprise, for example, a band-shaped plastic film on which the collecting means or a plurality of collecting means is provided. More preferably, the means of transport is completely wound up into a roll before use, so that it can easily be packed in a sterile manner, which reduces the risk of contamination with foreign substances. By winding into a roll, the risk of contamination with foreign matter is also reduced during use, since the collecting means is only exposed from the time when it is unwound from the roll.
  • the means of transport is translucent, so that the preparation can be illuminated by the means of transport.
  • the device for collecting and transporting sample material can be used as a component of a laser microdissection system.
  • the laser microdissection system comprises electronic control means, for example in the form of a computer, for driving a laser beam generating laser device
  • the electronic control means may also be arranged to drive the drive means of the sample material collecting and transporting means.
  • a method for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam comprises the steps of providing a transport means for collecting and transporting the sample material, the transport means comprising a catching means detachably attached to the transport means and arranged to be non-contact collecting and holding sample material transferred from the preparation to the means of transport, the step of moving the transport means to position the catching means at a predetermined detaching position, and the step of detaching the catching means from the transporting means at the stripping position.
  • the inventive method can be carried out in particular with the apparatus for collecting and transporting sample material according to an embodiment of the invention. Further, the method of collecting and transporting sample material may be performed as part of a laser microdissection process.
  • a strip material for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam, which can be used as a transport means in the device according to the invention and the method according to the invention.
  • the band material comprises a band-shaped carrier element and a collecting means which is releasably attached to the carrier element and is arranged to collect and hold sample material which is transferred from the preparation to the band material without contact.
  • a plurality of collecting means are provided at substantially equal intervals on the band-shaped carrier element.
  • the capture means is configured to capture and hold the sample material without a prior laser activation or heat activation.
  • the collecting means may for example be made of a material which holds the sample material by an adhesive force. Since the catching agent is not through Laser irradiation or heat must be activated, it can be easily used in processes such as laser microdissection.
  • the collecting means is made of a biologically inert material, for example agarose gel or a Teflon plate with silicone coating.
  • the device according to the invention and the method according to the invention enable a rapid, reliable and simple collection and removal of sample material, which is detached from a biological or non-biological preparation by a laser-induced transport process. Furthermore, a high degree of automation of the transfer of sample material into a test vessel is made possible and the risk of contamination with foreign substances is reduced.
  • Preferred fields of application of the device according to the invention and of the method according to the invention are all methods for the examination of preparations which use laser-induced, contact-free transport processes for detaching sample material from the preparation, in particular laser microdissection methods.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a laser microdissection system comprising a device for collecting and transporting sample material according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 2 is a schematic plan view of strip material according to an embodiment of the invention.
  • Fig. 3A is a schematic illustration of a first embodiment of release means which may be employed in the apparatus of Fig. 1
  • Figs. 3B and 3C are schematic illustrations for explaining the function of the release means.
  • 4A and 4B are schematic representations of a second embodiment of the release means, which in turn can be used in the apparatus of Fig. 1.
  • FIG. 5 is a flowchart illustration of a process performed by a control unit of the laser microdissection system of FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a laser microdissection system 1, which comprises a device for collecting and transporting sample material according to an embodiment of the invention.
  • the laser microdissection system 1 comprises the conventional components used for detaching sample material from a sample 2, such as a support for the sample 2 comprising a foil 3 and a glass carrier 4.
  • the sample 2 is manipulated with a laser beam 6 generated by a laser device 5.
  • objects are partially or completely dissected free in the preparation 2 with the laser beam 6 and out-catapulted out of the preparation 2 by further laser irradiation.
  • the objects to be detached from the preparation are identified by observation of the preparation 2 with microscope components (not shown).
  • a diffuser 7 is provided, on which light 8 is irradiated, so that scattered light emitted by the diffuser 7 causes a uniform illumination of the specimen 2.
  • Fig. 1 shows a laser microdissection system in which a beam path of an inverted microscope is used
  • the inventive device for collecting and transporting sample material can also be used in a microscope arrangement with an upright beam path.
  • the selection of the objects to be collected, i. of the sample material can be computer-aided by means of a computer 9 or more generally an electronic control unit.
  • the computer 9 also automatically controls the disposition and ejection of objects from the specimen 2, by driving the laser device 5 and the glass carrier (not shown) positioning means 4.
  • a portion of a strip material 10 is arranged, which serves as a means of transport.
  • the strip material comprises a band-shaped carrier element, which is made for example of a plastic film, and a A plurality of collecting means 12, which are arranged on the band-shaped carrier element.
  • the collecting means 12 are formed in the shape of a flat cylinder and made of a biologically inert material. End portions of the strip material 10 are wound on spool axes to rollers 13, 14.
  • the arranged between the diffuser 7 and the preparation 2 portion of the strip material 10 is movable in the plane parallel to the preparation 2. Movement of the strip material 10 is effected by rotationally driving one of the end rolls 14, for which purpose it is coupled to a motor 15.
  • the collection means 12 is moved to the right in FIG. 1 by advancing the ribbon until it is detached from the ribbon material 10 at a release position 18 and transferred to a vessel for further inspection, such as a reaction vessel 17.
  • the detachment of the collecting means 12 is effected by means of separation means 16 shown only schematically in FIG. 1, for which different embodiments are described below with reference to FIGS. 3 and 4.
  • Fig. 2 which shows a plan view of the strip material 10 of the embodiment of Fig. 1 as viewed from the preparation, i. in Fig. 1 from below
  • the plurality of collecting means 12 are arranged at approximately equal intervals on the band-shaped support member 11 of the strip material 10.
  • Each catch means 12 is in the form of a flat disc or a flat cylinder of diameter d.
  • the collecting means 12 consist of a biologically inert material, for example of agarose gel or Teflon flakes with silicone coating.
  • the collecting means 12 hold the contact-free transferred sample material by adhesive forces, wherein no separate adhesive coating is provided on the collecting means.
  • FIG. 3A A first embodiment is shown in Fig. 3A, wherein the release means comprise a rigid edge, in the illustrated example in the form of a cylindrical portion 26, over which the band-shaped support member 1 1 is guided.
  • the edge has a contact surface 27, with which the band-shaped support member 11 comes into contact, wherein a characteristic Size dimension for the contact surface 27 in the example shown by the radius of curvature R of the contact surface 27 is given.
  • Carrier element 11 is deflected in the region of the contact surface 27. If, as in the example shown, the characteristic extent of the region in which the band-shaped carrier element 1 1 is deflected, which is given by R in the present example, is small relative to the lateral dimension d of the collecting means 12, the collecting means 12 will come off the sample material 2 'adhering thereto from the band-shaped carrier element 11, as soon as the corresponding portion of the band-shaped carrier element 1 1 is deflected on the cylinder portion 26, as shown schematically in Fig. 3c.
  • the cylinder portion 26 is exemplary only, and any other suitable, sufficiently sharp edge may also be used.
  • Fig. 4 shows an alternative embodiment for the release means 16 in Fig. 1 in the form of an actuatable means 36 for applying an impulse of force on the strip material 10.
  • the device 36 comprises in the present case a piston 37, which by means of an Elekromagneten 38 between an in 4A, which is spaced from the strip material 10, and a second position shown in Fig. 4B in contact with the band-shaped support member 1 1 of the strip material 10 is actuated.
  • the piston 37 By the operation of the piston 37 from the first position to the second position is applied to the side facing away from the collecting means 12 side of the band-shaped support member 1 1 1 a vertically downward force impulse, which is transmitted via the band-shaped support member 11 to the collecting means 12, such as schematically represented by arrows in Fig. 4B.
  • guide rollers 39 for the band-shaped support member 11 In the vicinity of the detachment position 18 arranged guide rollers 39 for the band-shaped support member 11 thereby reduce the displacement of the band-shaped support member 11 in a vertical direction
  • an electrical actuator for applying an impulse of force to the collecting means 12 is shown, of course, mechanical or hydraulic actuators can be used.
  • the device need not be automatically controlled, but may for example also consist of a manually operable lever.
  • the apparatus for collecting and transporting sample material is also controlled by the computer 9, which also controls the conventional components of the laser microdissection system, in particular the laser device 5.
  • An example method performed by the computer will be explained next with reference to FIG. The method is indicated as a whole by 40.
  • the motor 15 is driven so that via a rotating drive of the roller 14, the strip material 10 is moved until one of the plurality of collecting means 12 is positioned over the specimen.
  • laser-induced sample material is transported from the preparation 2 to the collecting means 12, the laser-induced transport being continued until a sufficient amount of sample material has been transported to the collecting means.
  • step 44 by driving the motor 15, the collecting means is moved to the detaching position, where it is detached from the strip material 10 at step 45.
  • the detachment takes place automatically upon reaching the detachment position, while in the embodiment shown in Fig. 4, the means 36 for exerting the impulse is preferably driven by the computer 9, as soon as the collecting means reaches the detachment position Has.
  • the steps of the method 40 may also be performed partially concurrently, and the order of the steps may be changed. For example, both the
  • the inventive apparatus and method according to the invention for collecting and transporting sample material allow a rapid, reliable and easy collection and removal of sample material, a large amount of sample material can be recorded and a high degree of automation of the transfer of the Sample material in a vessel for further investigation is possible.

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Abstract

A device for collecting and transporting of sample material separated from a preparation by means of a laser-induced transport process comprises a strip-shaped transport means (10) for collecting and transporting the sample material by means of a collecting means (12) that is detachably fastened to the transport means (10), wherein the collecting means is configured in order to collect and retain sample material transferred from the preparation (2) to the transport means (10) in a contact-free manner, drive means (15) for moving the transport means (10), and separating means (16) for separating the collecting means (12) from the transport means (10) once the collecting means (12) is positioned at a predetermined separating position (18).

Description

Vorrichtung, Verfahren und Bandmaterial zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial Apparatus, methods and tape material for collecting and transporting sample material
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von einem mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial sowie ein Bandmaterial. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren, welche bzw. welches es ermöglicht, mit einem Laser-Mikrodissektionsverfahren von dem Präparat abgelöstes Probenmaterial kontaktfrei aufzufangen und abzutransportieren.The present invention relates to an apparatus and a method for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam and a strip material. In particular, the present invention relates to such a device and such a method, which makes it possible to contact-free collected and transported away with a laser microdissection of the sample detached sample material.
Die Manipulation von biologischen oder nicht-biologischen Präparaten unter Verwendung von Laserstrahlung ist aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise die WO 97/29355 A oder die WO 01/73398 A der Anmelderin ein Laser- Mikrodissektionssystem, welches die rechnergestützte Selektion einzelner biologischer oder nicht-biologischer Objekte, die auf einem planaren Träger angeordnet sind, und deren Bearbeitung oder Manipulation mit einem Laserstrahl erlaubt. Insbesondere können die Objekte durch die Bearbeitung mit dem Laserstrahl zu einer oder mehreren Auffangvorrichtungen transportiert werden. Dabei sind mehrere direkt oder indirekt durch den Laserstrahl induzierte Transportprozesse möglich und in den genannten Druckschriften beschrieben. Beispielsweise kann ein selektiertes Objekt mit dem Laserstrahl ganz oder teilweise von dem umgebenden Präparat abgetrennt und somit freipräpariert werden. Anschließend kann das freipräparierte Objekt mit einem laserinduzierten Transportprozess mit Hilfe eines Laserimpulses, der auf das Objekt gerichtet wird, von dem Träger zu der Auffangvorrichtung hin beschleunigt oder „katapultiert" werden. Ist das Objekt nicht vollständig freipräpariert, sondern noch mit einem Reststeg mit dem umgebenden Präparat verbunden, kann mit Hilfe des Laserimpulses sowohl der Reststeg durchtrennt, als auch das Objekt zu der Auffangvorrichtung katapultiert werden. Der laserinduzierte Transportprozess kann prinzipiell auch ohne eine vorhergehende Freipräparation des jeweils selektierten Objekts realisiert werden. Herkömmlich verwendete Auffangvorrichtungen für die von dem Präparat gelösten Objekte umfassen beispielsweise Eppendorf-Behälter, Vertiefungen einer Mikrotiterplatte oder Vertiefungen einer Multiwellplatte, welche entlang der Richtung des Laserstrahls über oder unter dem Präparat positioniert werden, um das durch den Laserstrahl herauskatapultierte Probenmaterial aufzufangen. Ein Problem, welches mit derartigen herkömmlichen Auffangvorrichtungen verbunden ist, ist deren häufig begrenzte Aufnahmekapazität für Probenmaterial. Während dieses Problem bei Mikrotiterplatten und Multiwellplatten teilweise dadurch gelöst werden kann, dass immer neue Vertiefungen zur Aufnahme von Probenmaterial über dem Präparat positioniert werden, ist die damit verbundene erforderliche Repositionierung der Mikrotiterplatte oder Multiwellplatte häufig zeitaufwändig und begrenzt daher die Menge an Probenmaterial, welche pro gegebener Zeit gewonnen werden kann. Weiterhin sind die herkömmlichen Auffangvorrichtungen teilweise anfällig für eine Kontamination mit Fremdstoffen, beispielsweise falls eine Mikrotiterplatte oder eine Multiwellplatte über einen längeren Zeitraum hinweg über oder unter dem Präparat positioniert ist, um die Vielzahl von Vertiefungen der Mikrotiterplatte oder Multiwellplatte mit Probenmaterial zu füllen. Schließlich ist bei einigen herkömmlichen Auffangvorrichtungen ein Eingreifen eines Benutzers notwendig, um das aufgefangene Probenmaterial einer weiteren Analyse zuzuführen, beispielsweise indem das Probenmaterial von der Auffangvorrichtung in ein Analysegefäß überführt wird.The manipulation of biological or non-biological preparations using laser radiation is known in the art. Thus, for example, WO 97/29355 A or WO 01/73398 A of the applicant discloses a laser microdissection system, which is the computer-aided selection of individual biological or non-biological objects, which are arranged on a planar support, and their processing or manipulation with a Laser beam allowed. In particular, the objects can be transported by processing with the laser beam to one or more collecting devices. In this case, a plurality of directly or indirectly induced by the laser beam transport processes are possible and described in the cited documents. For example, a selected object with the laser beam can be completely or partially separated from the surrounding preparation and thus free-prepped. Subsequently, the free-prepared object can be accelerated or "catapulted" from the carrier to the catching device with a laser-induced transport process with the aid of a laser pulse which is directed onto the object If the object is not completely dissected free but still with a residual ridge with the surrounding The laser-induced transport process can in principle also be realized without a preceding free preparation of the respectively selected object. Conventionally used collection devices for the objects detached from the preparation include, for example, Eppendorf containers, wells of a microtiter plate or wells of a multiwell plate which are positioned along the direction of the laser beam above or below the preparation to collect the sample material catapulted out through the laser beam. A problem associated with such conventional collection devices is their often limited uptake capacity for sample material. While this problem can be partially solved with microtiter plates and multiwell plates by continually positioning new wells for receiving sample material over the specimen, the associated requisite repositioning of the microtiter plate or multiwell plate is often time consuming and therefore limits the amount of sample material per given Time can be won. Furthermore, the conventional collection devices are partially susceptible to contaminant contamination, for example, if a microtiter plate or multiwell plate is positioned over or under the preparation for an extended period of time to fill the plurality of wells of the microtiter plate or multiwell plate with sample material. Finally, in some conventional collection devices, intervention by a user is necessary to provide the collected sample material for further analysis, for example, by transferring the sample material from the collection device to an analysis vessel.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von einem mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche bzw. welches ein rasches und zuverlässiges Aufsammeln von Probenmaterial ermöglicht und dabei die Gefahr einer Kontamination mit Fremdstoffen verringert und einen hohen Automatisierungsgrad ermöglicht.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam. In particular, it is an object of the present invention to provide such an apparatus and method which enables rapid and reliable collection of sample material, thereby reducing the risk of contaminant contamination and allowing for a high degree of automation.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial sowie von einem Bandmaterial, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen definiert sind. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.According to the invention, this object is achieved by a device and a method for collecting and transporting sample material as well as a strip material, as defined in the independent claims. The dependent claims define preferred or advantageous embodiments of the invention.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial, welches mittels Laserbestrahlung, vorzugsweise in Form eines laserinduzierten Transportprozesses, von einem Präparat abgelöst wird, umfasst ein Transportmittel zum Aufsammeln und Transportieren des Probenmaterials mit einem Auffangmittel, das ablösbar an dem Transportmittel angebracht ist und eingerichtet ist, um das Probenmaterial aufzufangen und zu halten, welches kontaktfrei von dem Präparat zu dem Transportmittel übertragen wird, Antriebsmittel zum Bewegen des Transportmittels und Ablösemittel, welche eingerichtet sind, um das Auffangmittel von dem Transportmittel abzulösen, wenn das Auffangmittel an einer vorgegebenen Ablöseposition positioniert ist. Das Transportmittel ist bandförmig ausgestaltet, was es ermöglicht, eine Mehrzahl von Auffangmitteln beabstandet an dem Transportmittel vorzusehen. Somit erlaubt es die erfindungsgemäße Vorrichtung, nacheinander die Mehrzahl von Auffangmitteln zur Aufnahme von Probenmaterial über oder unter dem Präparat zu positionieren, wobei zu dem Transportmittel transferiertes Probenmaterial durch die Bewegung des Transportmittels abtransportiert wird. Das Transportmittel kann beispielsweise in regelmäßigen Zeitintervallen weiterbewegt werden, wodurch ein immer neues Auffangmitteln der Mehrzahl von Auffangmittel über oder unter dem Präparat positioniert werden kann. Da die Gesamtmenge an Probenmaterial, welche aufgenommen und abtransportiert werden kann, von der Anzahl der Auffangmittel und der Länge des bandförmigen Transportmittels abhängt, kann durch eine geeignete Ausgestaltung auch eine sehr große Probenmenge aufgenommen und abtransportiert werden.A device according to the invention for collecting and transporting sample material, which is detached from a preparation by means of laser irradiation, preferably in the form of a laser-induced transport process, comprises a transport means for collecting and transporting the sample material with a collecting means, which is removably attached to the transport means and is set up for collecting and holding the sample material which is transferred contactlessly from the preparation to the transport means, drive means for moving the transport means and release means arranged to dislodge the catching means from the transport means when the catching means is positioned at a predetermined detachment position. The transport is designed band-shaped, which makes it possible to provide a plurality of collecting means spaced apart on the transport. Thus, the device according to the invention allows successively positioning the plurality of collecting means for receiving sample material above or below the preparation, wherein sample material transferred to the transport means is transported away by the movement of the transport means. For example, the transport means may be advanced at regular time intervals, whereby an ever new collecting means of the plurality of collecting means may be positioned above or below the preparation. Since the total amount of sample material which can be taken up and removed depends on the number of collecting means and the length of the band-shaped transport means, a suitable embodiment can also take up and remove a very large amount of sample.
Durch die Ablösemittel wird das Auffangmittel von dem Transportmittel abgelöst, wenn es an der vorgegebenen Ablöseposition positioniert ist. Dadurch wird es möglich, das Auffangmittel mit dem daran gehaltenem Probenmaterial an der Ablöseposition für eine weitere Untersuchung oder Manipulation aufzusammeln. Bevorzugt sind die Ablösemittel derart ausgestaltet, dass sie bei Erreichen der Ablöseposition durch das Auffangmittel dieses automatisch von dem Transportmittel ablösen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Ablösemittel eine Umlenkeinrichtung für das Transportmittel, durch welche eine Bewegungsrichtung eines Abschnitts des Transportmittels über einen Bereich geändert wird, welcher klein relativ zu einer charakteristischen Abmessung des Auffangmittels ist. Die Umlenkeinrichtung kann beispielsweise in der Form einer verhältnismäßig scharfen Kante ausgestaltet sein, deren Krümmungsradius kleiner als der Durchmesser des Auffangmittels ist. Sobald das Transportmittel über die scharfe Kante geführt wird, wird das Auffangmittel gleichsam automatisch von dem Transportmittel abgezogen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfassen die Ablösemittel mechanisch oder elektrisch betätigbare Einrichtungen zum Ausüben eines Kraftstoßes auf das Auffangmittel, beispielsweise in der Form eines mechanisch, hydraulisch oder elektrisch betätigten Kolbens.By the release means, the collecting means is detached from the transport means when it is positioned at the predetermined detachment position. This makes it possible to collect the collecting means with the sample material held thereon at the detaching position for further examination or manipulation. Preferably, the release means are designed such that they automatically detach from the transport means upon reaching the detachment position by the collecting means. In one embodiment, the detachment means comprise a deflection device for the means of transport, by means of which a direction of movement of a portion of the transport means is changed over a range which is small relative to a characteristic dimension of the collecting means. The deflection device can be designed, for example, in the form of a relatively sharp edge whose radius of curvature is smaller than the diameter of the collecting means. Once the means of transport is passed over the sharp edge, the collecting means is subtracted as it were automatically from the means of transport. In another embodiment, the release means comprise mechanically or electrically operable means for applying a force impact to the catch means, for example in the form of a mechanically, hydraulically or electrically actuated piston.
Bevorzugt ist das Transportmittel flexibel, wobei wenigstens ein Abschnitt des Transportmittels zu einer Rolle aufgewickelt ist. Das Transportmittel kann beispielsweise eine bandförmige Kunststofffolie umfassen, an welcher das Auffangmittel oder eine Mehrzahl von Auffangmitteln vorgesehen ist. Weiter bevorzugt ist das Transportmittel vor dem Gebrauch vollständig zu einer Rolle aufgewickelt, so dass es einfach steril verpackt werden kann, was die Gefahr einer Kontamination mit Fremdstoffen verringert. Durch das Aufwickeln zu einer Rolle wird die Gefahr einer Kontamination mit Fremdstoffen auch während des Gebrauchs verringert, da das Auffangmittel erst von dem Zeitpunkt ab einer Umgebung ausgesetzt ist, in welchem es von der Rolle abgewickelt wird.Preferably, the transport is flexible, wherein at least a portion of the transport is wound into a roll. The transport means may comprise, for example, a band-shaped plastic film on which the collecting means or a plurality of collecting means is provided. More preferably, the means of transport is completely wound up into a roll before use, so that it can easily be packed in a sterile manner, which reduces the risk of contamination with foreign substances. By winding into a roll, the risk of contamination with foreign matter is also reduced during use, since the collecting means is only exposed from the time when it is unwound from the roll.
Weiter bevorzugt ist das Transportmittel lichtdurchlässig, so dass das Präparat durch das Transportmittel hindurch beleuchtet werden kann.More preferably, the means of transport is translucent, so that the preparation can be illuminated by the means of transport.
Die Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial kann als Komponente eines Laser-Mikrodissektionssystems verwendet werden. Umfasst das Laser- Mikrodissektionssystem elektronische Steuermittel, beispielsweise in der Form eines Computers, zum Ansteuern einer den Laserstrahl erzeugenden Lasereinrichtung, können die elektronischen Steuermittel auch eingerichtet sein, um die Antriebsmittel der Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial anzusteuern. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von einem mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial umfasst die Schritte Bereitstellen eines Transportmittels zum Aufsammeln und Transportieren des Probenmaterials, wobei das Transportmittel ein Auffangmittel umfasst, das ablösbar an dem Transportmittel angebracht ist und eingerichtet ist, um kontaktfrei von dem Präparat zu dem Transportmittel übertragenes Probenmaterial aufzufangen und zu halten, den Schritt Bewegen des Transportmittels, um das Auffangmittel an einer vorgegebenen Ablöseposition zu positionieren, und den Schritt Ablösen des Auffangmittels von dem Transportmittel an der Ablöseposition. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit der Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt werden. Weiter kann das Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial als Teil eines Laser-Mikrodissektionsverfahrens durchgeführt werden.The device for collecting and transporting sample material can be used as a component of a laser microdissection system. When the laser microdissection system comprises electronic control means, for example in the form of a computer, for driving a laser beam generating laser device, the electronic control means may also be arranged to drive the drive means of the sample material collecting and transporting means. A method according to the invention for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam comprises the steps of providing a transport means for collecting and transporting the sample material, the transport means comprising a catching means detachably attached to the transport means and arranged to be non-contact collecting and holding sample material transferred from the preparation to the means of transport, the step of moving the transport means to position the catching means at a predetermined detaching position, and the step of detaching the catching means from the transporting means at the stripping position. The inventive method can be carried out in particular with the apparatus for collecting and transporting sample material according to an embodiment of the invention. Further, the method of collecting and transporting sample material may be performed as part of a laser microdissection process.
Nach einem weitern Aspekt der Erfindung wird ein Bandmaterial zum Aufsammeln und Transportieren von einem mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial zur Verfügung gestellt, welches als Transportmittel bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann. Das Bandmaterial umfasst ein bandförmiges Trägerelement und ein Auffangmittel, das ablösbar an dem Trägerelement angebracht ist und eingerichtet ist, um Probenmaterial aufzufangen und zu halten, welches kontaktfrei von dem Präparat zu dem Bandmaterial übertragen wird. Bevorzugt sind an dem bandförmigen Trägerelement eine Mehrzahl von Auffangmitteln in im Wesentlichen gleichen Abständen vorgesehen. Mit dem erfmdungsgemäßen Bandmaterial wird es möglich, Probenmaterial von dem Präparat kontaktfrei aufzusammeln und abzutransportieren, wie bereits oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurde.According to a further aspect of the invention, a strip material is provided for collecting and transporting a sample material detached from a preparation by means of a laser beam, which can be used as a transport means in the device according to the invention and the method according to the invention. The band material comprises a band-shaped carrier element and a collecting means which is releasably attached to the carrier element and is arranged to collect and hold sample material which is transferred from the preparation to the band material without contact. Preferably, a plurality of collecting means are provided at substantially equal intervals on the band-shaped carrier element. With the band material according to the invention, it becomes possible to collect and remove sample material from the preparation without contact, as has already been described above in connection with the device according to the invention.
Bevorzugt ist das Auffangmittel so ausgestaltet, dass es das Probenmaterial ohne eine vorhergehenden Laseraktivierung oder Wärmeaktivierung auffangen und halten kann. Dazu kann das Auffangmittel beispielsweise aus einem Material hergestellt sein, welches das Probenmaterial durch eine adhäsive Kraft hält. Da das Auffangmittel nicht durch Laserbestrahlung oder Wärme aktiviert werden muss, kann es einfach in Verfahren wie Laser-Mikrodissektionsverfahren verwendet werden.Preferably, the capture means is configured to capture and hold the sample material without a prior laser activation or heat activation. For this purpose, the collecting means may for example be made of a material which holds the sample material by an adhesive force. Since the catching agent is not through Laser irradiation or heat must be activated, it can be easily used in processes such as laser microdissection.
Weiter bevorzugt ist das Auffangmittel aus einem biologisch inerten Material hergestellt, beispielsweise Agarosegel oder einem Teflonplättchen mit Silikonbeschichtung.More preferably, the collecting means is made of a biologically inert material, for example agarose gel or a Teflon plate with silicone coating.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen ein rasches, zuverlässiges und einfaches Aufsammeln und Abtransportieren von Probenmaterial, welches mit einem laserinduzierten Transportprozess von einem biologischen oder nicht-biologischen Präparat abgelöst wird. Weiterhin wird eine weitgehende Automatisierung des Transfers von Probenmaterial in ein Untersuchungsgefäß ermöglicht und die Gefahr einer Kontamination mit Fremdstoffen reduziert. Bevorzugte Anwendungsgebiete der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind alle Verfahren zur Untersuchung von Präparaten, welche laserinduzierte, kontaktfreie Transportprozesse zum Ablösen von Probenmaterial von dem Präparat einsetzen, insbesondere Laser-Mikrodissektionsverfahren.The device according to the invention and the method according to the invention enable a rapid, reliable and simple collection and removal of sample material, which is detached from a biological or non-biological preparation by a laser-induced transport process. Furthermore, a high degree of automation of the transfer of sample material into a test vessel is made possible and the risk of contamination with foreign substances is reduced. Preferred fields of application of the device according to the invention and of the method according to the invention are all methods for the examination of preparations which use laser-induced, contact-free transport processes for detaching sample material from the preparation, in particular laser microdissection methods.
Im Folgenden werden bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.In the following, preferred and advantageous embodiments of the invention will be described with reference to the figures.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Laser-Mikrodissektionssystems, welches eine Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst.Fig. 1 is a schematic representation of a laser microdissection system comprising a device for collecting and transporting sample material according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht von Bandmaterial nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 2 is a schematic plan view of strip material according to an embodiment of the invention.
Fig. 3A ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung von Ablösemitteln, welche bei der Vorrichtung von Fig. 1 eingesetzt werden kann, und Fig. 3B und 3C sind schematische Darstellungen zur Erläuterung der Funktion der Ablösemittel. Fig. 4A und 4B sind schematische Darstellungen einer zweiten Ausgestaltung der Ablösemittel, welche wiederum bei der Vorrichtung von Fig. 1 eingesetzt werden können.Fig. 3A is a schematic illustration of a first embodiment of release means which may be employed in the apparatus of Fig. 1, and Figs. 3B and 3C are schematic illustrations for explaining the function of the release means. 4A and 4B are schematic representations of a second embodiment of the release means, which in turn can be used in the apparatus of Fig. 1.
Fig. 5 ist eine Flussdiagrammdarstellung für ein von einer Steuereinheit des Laser- Mikrodissektionssystems von Fig. 1 durchgeführtes Verfahren.FIG. 5 is a flowchart illustration of a process performed by a control unit of the laser microdissection system of FIG. 1.
Fig. 1 zeigt ein Laser-Mikrodissektionssystem 1, welches eine Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst. Das Laser-Mikrodissektionssystem 1 umfasst die herkömmlichen Komponenten, welche zum Ablösen von Probenmaterial von einer Probe 2 Verwendung finden, wie beispielsweise einem Träger für die Probe 2, der eine Folie 3 und einen Glasträger 4 umfasst. Die Probe 2 wird mit einem von einer Lasereinrichtung 5 erzeugten Laserstrahl 6 manipuliert. Insbesondere werden mit dem Laserstrahl 6 Objekte in dem Präparat 2 teilweise oder vollständig freipräpariert und durch weitere Laserbestrahlung aus dem Präparat 2 nach oben herauskatapultiert. Die von dem Präparat abzulösenden Objekte werden durch eine Beobachtung des Präparats 2 mit (nicht gezeigten) Mikroskopkomponenten identifiziert. Zur Beleuchtung des Präparats 2 für die Beobachtung mit dem Mikroskop ist ein Diffusor 7 vorgesehen, auf welchen Licht 8 eingestrahlt wird, so dass von dem Diffusor 7 abgestrahltes Streulicht eine gleichmäßige Beleuchtung des Präparats 2 bewirkt. Während Fig. 1 ein Laser-Mikrodissektionssystem zeigt, bei welchem ein Strahlengang eines inversen Mikroskops verwendet wird, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial auch bei einer Mikroskopanordnung mit aufrechtem Strahlengang Verwendung finden. Die Auswahl der aufzusammelnden Objekte, d.h. des Probenmaterials, kann rechnergestützt mit Hilfe eines Computers 9 oder allgemeiner einer elektronischen Steuereinheit erfolgen. Der Computer 9 steuert auch automatisch die Freipräparierung und das Herauskatapultieren von Objekten aus dem Präparat 2, indem er die Lasereinrichtung 5 und (nicht gezeigte) Positionierungsmittel für den Glasträger 4 ansteuert.Fig. 1 shows a laser microdissection system 1, which comprises a device for collecting and transporting sample material according to an embodiment of the invention. The laser microdissection system 1 comprises the conventional components used for detaching sample material from a sample 2, such as a support for the sample 2 comprising a foil 3 and a glass carrier 4. The sample 2 is manipulated with a laser beam 6 generated by a laser device 5. In particular, objects are partially or completely dissected free in the preparation 2 with the laser beam 6 and out-catapulted out of the preparation 2 by further laser irradiation. The objects to be detached from the preparation are identified by observation of the preparation 2 with microscope components (not shown). To illuminate the specimen 2 for observation with the microscope, a diffuser 7 is provided, on which light 8 is irradiated, so that scattered light emitted by the diffuser 7 causes a uniform illumination of the specimen 2. While Fig. 1 shows a laser microdissection system in which a beam path of an inverted microscope is used, the inventive device for collecting and transporting sample material can also be used in a microscope arrangement with an upright beam path. The selection of the objects to be collected, i. of the sample material, can be computer-aided by means of a computer 9 or more generally an electronic control unit. The computer 9 also automatically controls the disposition and ejection of objects from the specimen 2, by driving the laser device 5 and the glass carrier (not shown) positioning means 4.
Zwischen dem Diffusor 7 und dem Präparat 2 ist ein Abschnitt eines Bandmaterials 10 angeordnet, welches als Transportmittel dient. Das Bandmaterial umfasst ein bandförmiges Trägerelement, welches beispielsweise aus einer Kunststofffolie hergestellt ist, und eine Mehrzahl von Auffangmitteln 12, welche an dem bandförmigen Trägerelement angeordnet sind. Die Auffangmittel 12 sind in der Form eines flachen Zylinders ausgebildet und bestehen aus einem biologisch inerten Material. Endabschnitte des Bandmaterials 10 sind auf Spulenachsen zu Rollen 13, 14 aufgewickelt. Der zwischen dem Diffusor 7 und dem Präparat 2 angeordnete Abschnitt des Bandmaterials 10 ist in der Ebene parallel zu dem Präparat 2 bewegbar. Eine Bewegung des Bandmaterials 10 wird durch ein drehendes Antreiben einer der Endrollen 14 bewirkt, wozu diese mit einem Motor 15 gekoppelt ist.Between the diffuser 7 and the preparation 2, a portion of a strip material 10 is arranged, which serves as a means of transport. The strip material comprises a band-shaped carrier element, which is made for example of a plastic film, and a A plurality of collecting means 12, which are arranged on the band-shaped carrier element. The collecting means 12 are formed in the shape of a flat cylinder and made of a biologically inert material. End portions of the strip material 10 are wound on spool axes to rollers 13, 14. The arranged between the diffuser 7 and the preparation 2 portion of the strip material 10 is movable in the plane parallel to the preparation 2. Movement of the strip material 10 is effected by rotationally driving one of the end rolls 14, for which purpose it is coupled to a motor 15.
Nach der kontaktfreien Übertragung des Probenmaterials wird das Auffangmittel 12 in Fig. 1 durch Weiterbewegen des Bands nach rechts bewegt, bis es bei einer Ablöseposition 18 von dem Bandmaterial 10 abgelöst und in ein Gefäß zur weiteren Untersuchung, beispielsweise ein Reaktionsgefäß 17, transferiert wird. Das Ablösen des Auffangmittels 12 erfolgt durch in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Ablösemittel 16, für welche verschiedene Ausgestaltungen unten unter Bezugnahme auf Fig. 3 und Fig. 4 beschrieben werden.After the non-contact transfer of the sample material, the collection means 12 is moved to the right in FIG. 1 by advancing the ribbon until it is detached from the ribbon material 10 at a release position 18 and transferred to a vessel for further inspection, such as a reaction vessel 17. The detachment of the collecting means 12 is effected by means of separation means 16 shown only schematically in FIG. 1, for which different embodiments are described below with reference to FIGS. 3 and 4.
Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, welche eine Draufsicht des Bandmaterials 10 des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 mit Blick vom Präparat aus zeigt, d.h. in Fig. 1 von unten, sind auf dem bandförmigen Trägerelement 11 des Bandmaterials 10 die Mehrzahl von Auffangmitteln 12 in näherungsweise gleichen Abständen angeordnet. Jedes Auffangmittel 12 ist in der Form einer flachen Scheibe oder eines flachen Zylinders mit Durchmesser d ausgebildet. Die Auffangmittel 12 bestehen aus einem biologisch inerten Material, beispielsweise aus Agarosegel oder Teflonplättchen mit Silikonbeschichtung. Die Auffangmittel 12 halten das kontakfrei übetragene Probenmaterial durch adhäsive Kräfte, wobei keine separate Klebstoffbeschichtung an den Auffangmitteln vorgesehen ist.As can be seen in Fig. 2, which shows a plan view of the strip material 10 of the embodiment of Fig. 1 as viewed from the preparation, i. in Fig. 1 from below, the plurality of collecting means 12 are arranged at approximately equal intervals on the band-shaped support member 11 of the strip material 10. Each catch means 12 is in the form of a flat disc or a flat cylinder of diameter d. The collecting means 12 consist of a biologically inert material, for example of agarose gel or Teflon flakes with silicone coating. The collecting means 12 hold the contact-free transferred sample material by adhesive forces, wherein no separate adhesive coating is provided on the collecting means.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 und Fig. 4 werden als nächstes zwei mögliche Ausgestaltungen für die Ablösemittel 16 von Fig.1 beschrieben. Eine erste Ausgestaltung ist in Fig. 3A gezeigt, wobei die Ablösemittel eine starre Kante, im dargestellten Beispiel in der Form eines Zylinderabschnitts 26, umfassen, über welche das bandförmige Trägerelement 1 1 geführt wird. Die Kante weist eine Kontaktfläche 27 auf, mit welcher das bandförmige Trägerelement 11 in Berührung kommt, wobei eine charakteristische Größenabmessung für die Kontaktfläche 27 im dargestellten Beispiel durch den Krümmungsradius R der Kontaktfläche 27 gegeben ist.Referring next to Figs. 3 and 4, two possible embodiments for the release means 16 of Fig. 1 will be described next. A first embodiment is shown in Fig. 3A, wherein the release means comprise a rigid edge, in the illustrated example in the form of a cylindrical portion 26, over which the band-shaped support member 1 1 is guided. The edge has a contact surface 27, with which the band-shaped support member 11 comes into contact, wherein a characteristic Size dimension for the contact surface 27 in the example shown by the radius of curvature R of the contact surface 27 is given.
Die Funktion der mit dem Zylinderabschnitt 26 ausgebildeten Ablösemittel wird als nächstes anhand von Fig. 3B und 3C erläutert. Wie dort gezeigt, wird das bandförmigeThe function of the release means formed with the cylinder portion 26 will next be explained with reference to Figs. 3B and 3C. As shown there, the band-shaped
Trägerelement 11 des Bandmaterials 10 gespannt über die Kontaktfläche 27 desCarrier element 11 of the strip material 10 stretched over the contact surface 27 of the
Zylinderabschnitts 26 geführt, so dass die Bewegungsrichtung des bandförmigenCylinder section 26 out, so that the direction of movement of the band-shaped
Trägerelements 11 im Bereich der Kontaktfläche 27 umgelenkt wird. Falls, wie im dargestellten Beispiel, die charakteristische Ausdehnung des Bereichs, in welchem das bandförmige Trägerelement 1 1 umgelenkt wird, die im vorliegenden Beispiel durch R gegeben ist, relativ zu der seitlichen Abmessung d des Auffangmittels 12 klein ist, löst sich das Auffangmittel 12 mit dem daran anhaftenden Probenmaterial 2' von dem bandförmigen Trägerelement 11 ab, sobald der entsprechenden Abschnitt des bandförmigen Trägerelements 1 1 an dem Zylinderabschnitt 26 umgelenkt wird, wie schematisch in Fig. 3c dargestellt ist.Carrier element 11 is deflected in the region of the contact surface 27. If, as in the example shown, the characteristic extent of the region in which the band-shaped carrier element 1 1 is deflected, which is given by R in the present example, is small relative to the lateral dimension d of the collecting means 12, the collecting means 12 will come off the sample material 2 'adhering thereto from the band-shaped carrier element 11, as soon as the corresponding portion of the band-shaped carrier element 1 1 is deflected on the cylinder portion 26, as shown schematically in Fig. 3c.
Natürlich ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung für die Ablösemittel der Zylinderabschnitt 26 nur beispielhaft, und jede andere geeignete, hinreichend scharfe Kante kann ebenso verwendet werden.Of course, in the embodiment for the release means shown in Figure 3, the cylinder portion 26 is exemplary only, and any other suitable, sufficiently sharp edge may also be used.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung für die Ablösemittel 16 in Fig. 1 in der Form einer betätigbaren Einrichtung 36 zum Ausüben eines Kraftstoßes auf das Bandmaterial 10. Die Einrichtung 36 umfasst im vorliegenden Fall einen Kolben 37, welcher mittels eines Elekromagneten 38 zwischen einer in Fig. 4A dargestellten ersten Position, welche von dem Bandmaterial 10 beabstandet ist, und einer in Fig. 4B dargestellten zweiten Position in Kontakt mit dem bandförmigen Trägerelement 1 1 des Bandmaterials 10 betätigbar ist. Durch die Betätigung des Kolbens 37 von der ersten Position in die zweite Position wird auf die von dem Auffangmittel 12 abgewandte Seite des bandförmigen Trägerelements 1 1 ein vertikal nach unten gerichteter Kraftstoß ausgeübt, welcher über das bandförmige Trägerelement 11 auf das Auffangmittel 12 übertragen wird, wie schematisch durch Pfeile in Fig. 4B dargestellt ist. In der Nähe der Ablöseposition 18 angeordnete Führungsrollen 39 für das bandförmige Trägerelement 11 verringern dabei die Verschiebung des bandförmigen Trägerelements 11 in einer vertikalen Richtung und unterstützen so die Ablösung des Auffangmittels 12.Fig. 4 shows an alternative embodiment for the release means 16 in Fig. 1 in the form of an actuatable means 36 for applying an impulse of force on the strip material 10. The device 36 comprises in the present case a piston 37, which by means of an Elekromagneten 38 between an in 4A, which is spaced from the strip material 10, and a second position shown in Fig. 4B in contact with the band-shaped support member 1 1 of the strip material 10 is actuated. By the operation of the piston 37 from the first position to the second position is applied to the side facing away from the collecting means 12 side of the band-shaped support member 1 1 a vertically downward force impulse, which is transmitted via the band-shaped support member 11 to the collecting means 12, such as schematically represented by arrows in Fig. 4B. In the vicinity of the detachment position 18 arranged guide rollers 39 for the band-shaped support member 11 thereby reduce the displacement of the band-shaped support member 11 in a vertical direction and thus support the detachment of the collecting means 12th
Während in Fig. 4 eine elektrische Betätigungseinrichtung zum Ausüben eines Kraftstoßes auf das Auffangmittel 12 dargestellt ist, können natürlich auch mechanische oder hydraulische Betätigungseinrichtungen verwendet werden. Insbesondere muss die Einrichtung nicht automatisch ansteuerbar sein, sondern kann beispielsweise auch aus einem manuell betätigbaren Hebel bestehen.While in Fig. 4, an electrical actuator for applying an impulse of force to the collecting means 12 is shown, of course, mechanical or hydraulic actuators can be used. In particular, the device need not be automatically controlled, but may for example also consist of a manually operable lever.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 gezeigt, wird die Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial ebenfalls von dem Computer 9 angesteuert, welcher auch die herkömmlichen Komponenten des Laser- Mikrodissektionssystems, insbesondere die Lasereinrichtung 5, ansteuert. Ein von dem Computer durchgeführtes beispielhaftes Verfahren wird als nächstes unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Das Verfahren ist insgesamt mit 40 bezeichnet. Zunächst wird bei Schritt 41 der Motor 15 so angesteuert, dass über einen drehenden Antrieb der Rolle 14 das Bandmaterial 10 so weit bewegt wird, bis eines von der Mehrzahl von Auffangmitteln 12 über dem Präparat positioniert ist. Anschließend wird bei Schritten 42 und 43 laserinduziert Probenmaterial von dem Präparat 2 zu dem Auffangmittel 12 transportiert, wobei der laserinduzierte Transport fortgesetzt wird, bis eine ausreichende Menge an Probenmaterial zu dem Auffangmittel transportiert worden ist. Anschließend wird bei Schritt 44 wiederum durch Ansteuerung des Motors 15 das Auffangmittel zur Ablöseposition bewegt, wo es bei Schritt 45 von dem Bandmaterial 10 abgelöst wird. Für die in Fig. 3 dargestellte Ausgestaltung des Ablösemittels 16 erfolgt das Ablösen automatisch bei Erreichen der Ablöseposition, während bei der in Fig. 4 dargestellten Ausgestaltung die Einrichtung 36 zum Ausüben des Kraftstoßes bevorzugt von dem Rechner 9 angesteuert wird, sobald das Auffangmitttel die Ablöseposition erreicht hat.As shown in the embodiment of Fig. 1, the apparatus for collecting and transporting sample material is also controlled by the computer 9, which also controls the conventional components of the laser microdissection system, in particular the laser device 5. An example method performed by the computer will be explained next with reference to FIG. The method is indicated as a whole by 40. First, at step 41, the motor 15 is driven so that via a rotating drive of the roller 14, the strip material 10 is moved until one of the plurality of collecting means 12 is positioned over the specimen. Subsequently, at steps 42 and 43, laser-induced sample material is transported from the preparation 2 to the collecting means 12, the laser-induced transport being continued until a sufficient amount of sample material has been transported to the collecting means. Subsequently, at step 44, in turn, by driving the motor 15, the collecting means is moved to the detaching position, where it is detached from the strip material 10 at step 45. For the embodiment of the release means 16 shown in Fig. 3, the detachment takes place automatically upon reaching the detachment position, while in the embodiment shown in Fig. 4, the means 36 for exerting the impulse is preferably driven by the computer 9, as soon as the collecting means reaches the detachment position Has.
Die Schritte des Verfahrens 40 können auch teilweise gleichzeitig ausgeführt werden, und die Reihenfolge der Schritte kann verändert werden. So erfolgt beispielsweise sowohl dasThe steps of the method 40 may also be performed partially concurrently, and the order of the steps may be changed. For example, both the
Positionieren eines neuen Auffangmittels über dem Präparat bei Schritt 41 als auch derPositioning a new catcher over the preparation at step 41 as well as
Transport des bereits beladenen Auffangmittels bei Schritt 44 durch ein Bewegen des Bandmaterials 10, so dass bei einer Positionierung eines neuen Auffangmittels über dem Präparat automatisch das bereits mit Probenmaterial beladene Auffangmittel in Richtung der Ablöseposition weitertransportiert wird.Transport of the already loaded catcher at step 44 by moving the Band material 10, so that when positioning a new collecting means on the preparation automatically loaded with sample material collecting means is transported further in the direction of the detachment position.
Wie aus der obigen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich ist, ermöglichen die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von Probenmaterial ein rasches, zuverlässiges und einfaches Aufsammeln und Abtransportieren von Probenmaterial, wobei eine große Probenmaterialmenge aufgenommen werden kann und eine weitgehende Automatisierung der Überführung des Probenmaterials in ein Gefäß zur weiteren Untersuchung möglich ist. As can be seen from the above description of preferred embodiments, the inventive apparatus and method according to the invention for collecting and transporting sample material allow a rapid, reliable and easy collection and removal of sample material, a large amount of sample material can be recorded and a high degree of automation of the transfer of the Sample material in a vessel for further investigation is possible.

Claims

P A T E N T AN S P RU C HE PATENT TO SP RU C HE
1. Vorrichtung zum Aufsammeln und Transportieren von mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial, umfassend ein bandförmiges Transportmittel (10) zum Aufsammeln und Transportieren des Probenmaterials mit einem ablösbar an dem Transportmittel (10) angebrachten Auffangmittel (12), welches eingerichtet ist, um kontaktfrei von dem Präparat (2) zu dem Transportmittel (10) übertragenes Probenmaterial aufzufangen und zu halten, Antriebsmittel (15) zum Bewegen des Transportmittels (10), undDevice for collecting and transporting sample material detached from a preparation by means of a laser beam, comprising a band-shaped transporting means (10) for collecting and transporting the sample material with a collecting means (12) detachably attached to the transporting means (10) and adapted to contactlessly collecting and holding sample material transferred from the preparation (2) to the means of transport (10), drive means (15) for moving the means of transport (10), and
Ablösemittel (16; 26; 36), welche eingerichtet sind, um das Auffangmittel (12) von dem Transportmittel (10) automatisch abzulösen, wenn das Auffangmittel (12) an einer vorgegebenen Ablöseposition (18) positioniert ist.Releasing means (16; 26; 36) arranged to automatically detach the catching means (12) from the transporting means (10) when the catching means (12) is positioned at a predetermined detaching position (18).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ablösemittel eine Umlenkeinrichtung (26) zum Ändern einer Bewegungsrichtung eines Transportmittelabschnitts des Transportmittels (10) umfassen.2. Device according to claim 1, characterized in that the release means comprise a deflection device (26) for changing a direction of movement of a transport means section of the transport means (10).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung (26) eingerichtet ist, um die Bewegungsrichtung des Transportmittelabschnitts über einen Bereich zu ändern, welcher kleiner als eine charakteristische Abmessung (d) des Auffangmittels (12) ist.A device according to claim 2, characterized in that the deflecting means (26) is arranged to change the direction of movement of the conveying means section over a range smaller than a characteristic dimension (d) of the collecting means (12).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) ein Körper mit einer hinreichend großen Steifigkeit derart ist, dass sich das Auffangmittel (12) in dem Bereich, in welchem die Bewegungsrichtung des Transportmittelabschnitts geändert wird, von dem Transportmittel (10) ablöst. 4. Device according to claim 3, characterized in that the collecting means (12) is a body with a sufficiently high rigidity such that the collecting means (12) in the region in which the direction of movement of the transport means section is changed by the transport means (12). 10).
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablösemittel eine Einrichtung (36) zum Ausüben eines Kxaftstoßes auf das Auffangmittel (12) umfassen.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the release means comprise means (36) for exerting a Kxaftstoßes on the collecting means (12).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (36) zum Ausüben des Kraftstoßes mechanisch, hydraulisch oder elektrisch zwischen einer ersten, von dem Transportmittel (10) beabstandeten Position und einer zweiten Position in Kontakt mit dem Transportmittel (10) betätigbar ist.6. The device according to claim 5, characterized in that the means (36) for exerting the impulse mechanically, hydraulically or electrically between a first, of the transport means (10) spaced position and a second position in contact with the transport means (10) operable is.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel (10) flexibel ist und wenigstens ein Abschnitt des Transportmittels (10) von einer Rolle (13, 14) aufgewickelt ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transport means (10) is flexible and at least a portion of the transport means (10) by a roller (13, 14) is wound.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (15) eingerichtet sind, um die Rolle (14) drehend anzutreiben.Apparatus according to claim 7, characterized in that the drive means (15) are arranged to drive the roller (14) in rotation.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel (10) lichtdurchlässig ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transport means (10) is translucent.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Auffangmitteln (12) in im Wesentlichen gleichen Abständen an dem Transportmittel (10) angeordnet sind.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of collecting means (12) are arranged at substantially equal distances to the transport means (10).
1 1. Laser-Mikrodissektionssystem, umfassend Haltemittel (3, 4) zum Halten eines Präparats (2), und eine Vorrichtung (10-17) zum Aufsammeln und Transportieren von von dem Präparat (2) abgelösten Probenmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche.1 1. A laser microdissection system, comprising holding means (3, 4) for holding a preparation (2), and A device (10-17) for collecting and transporting sample material detached from the preparation (2) according to one of the preceding claims.
12. Laser-Mikrodissektionssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Mikrodissektionssystem Führungsmittel umfasst, welche eingerichtet sind, um einen Abschnitt des Transportmittel (10) in einem Abstand von dem Präparat (2) zu fuhren.A laser microdissection system according to claim 11, characterized in that the laser microdissection system comprises guide means arranged to guide a portion of the transport means (10) at a distance from the preparation (2).
13. Laser-Mikrodissektionssystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Mikrodissektionssystem Beleuchtungsmittel (7) zum Beleuchten des13. Laser microdissection system according to claim 11 or 12, characterized in that the laser microdissection system illumination means (7) for illuminating the
Präparats (2) umfasst, wobei der Abschnitt des Transportmittels (10) zwischen denPreparation (2), wherein the portion of the transport means (10) between the
Haltemitteln (3, 4) und den Beleuchtungsmitteln (7) geführt wird.Holding means (3, 4) and the illumination means (7) is guided.
14. Laser-Mikrodissektionssystem nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Mikrodissektionssystem elektronische Steuermittel (9) zum Ansteuern einer den Laser erzeugenden Lasereinrichtung (5) umfasst, wobei die elektronischen Steuermittel (9) eingerichtet sind, um die Antriebsmittel (15) anzusteuern.A laser microdissection system according to any of claims 11-13, characterized in that the laser microdissection system comprises electronic control means (9) for driving a laser generating laser device (5), the electronic control means (9) being arranged to operate the laser Drive means (15) to control.
15. Verfahren zum Aufsammeln und Transportieren von mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial, umfassend die Schritte15. A method for collecting and transporting sample material detached from a specimen by means of a laser beam, comprising the steps
Bereitstellen eines bandförmigen Transportmittels (10) zum Aufsammeln und Transportieren des Probenmaterials mit einem ablösbar an dem Transportmittel (10) angebrachten Auffangmittel (12), welches eingerichtet ist, um kontaktfrei von demProviding a band-shaped transporting means (10) for collecting and transporting the sample material with a collecting means (12) detachably attached to the transporting means (10) and arranged to be free of contact with the carrier
Präparat (2) zu dem Transportmittel (10) übertragenes Probenmaterial aufzufangen und zu halten,Preparation (2) to collect and hold sample material transferred to the means of transport (10),
Bewegen des Transportmittels (10), um das Auffangmittel (12) an einer vorgegebenen Ablöseposition (18) zu positionieren, und automatisches Ablösen des Auffangmittels (12) von dem Transportmittel (10) an derMoving the transport means (10) to position the catching means (12) at a predetermined detachment position (18), and automatically detaching the catching means (12) from the transport means (10) at the
Ablöseposition (18). Detachment position (18).
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) an der Ablöseposition (18) automatisch von dem Transportmittel (10) abgezogen wird, indem eine Bewegungsrichtung eines Transportmittelabschnitts des Transportmittels (10) geändert wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the collecting means (12) at the detachment position (18) is automatically deducted from the transport means (10) by a direction of movement of a transport means section of the transport means (10) is changed.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) von dem Transportmittel (10) abgelöst wird, indem ein Kraftstoß auf eine dem Auffangmittel (12) abgewandte Seite des Transportmittels (10) ausgeübt und durch das Transportmittel (10) auf das Auffangmittel (12) übertragen wird.17. The method according to claim 15 or 16, characterized in that the collecting means (12) is detached from the transport means (10) by a force impulse on a the collecting means (12) facing away from the transport means (10) and exercised by the transport means (12). 10) is transferred to the collecting means (12).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Aufsammeln des Auffangmittels (12) bei der Ablöseposition (18) umfasst.18. The method according to any one of claims 15-17, characterized in that the method comprises a collecting of the collecting means (12) at the detachment position (18).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel (10) eine Mehrzahl von Auffangmitteln (12) umfasst, welche entlang einer Längsrichtung des Transportmittels (10) angeordnet sind, wobei die Auffangmittel (12) durch das Bewegen des Transportmittels (10) nacheinander an der Ablöseposition (18) positioniert werden.19. The method according to any one of claims 15-18, characterized in that the transport means (10) comprises a plurality of collecting means (12) which are arranged along a longitudinal direction of the transport means (10), wherein the collecting means (12) by the moving of the transport means (10) are successively positioned at the detachment position (18).
20. Laser-Mikrodissektionsverfahren, umfassend die Schritte Bereitstellen eines Präparats (2),20. A laser microdissection method, comprising the steps of providing a preparation (2),
Herauslösen von Probenmaterial aus dem Präparat (2) unter Verwendung eines Laserstrahls (6), und Aufsammeln und Transportieren des Probenmaterials unter Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 15-19, wobei das Transportmittel (10) beabstandet zu dem Präparat (2) angeordnet wird und das Probenmaterial unter Verwendung des Laserstrahls (6) kontaktfrei zu dem Auffangmittel (12) transportiert wird.Extracting sample material from the preparation (2) using a laser beam (6); and collecting and transporting the sample material using the method of any one of claims 15-19, wherein the transport means (10) is spaced apart from Preparation (2) is arranged and the sample material using the laser beam (6) without contact to the collecting means (12) is transported.
21. Bandmaterial zum Aufsammeln und Transportieren von mittels eines Laserstrahls von einem Präparat abgelösten Probenmaterial, umfassend ein bandförmiges Trägerelement (11), und ein Auffangmittel (12), welches ablösbar an dem Trägerelement (1 1) angebracht ist, wobei das Auffangmittel (12) eingerichtet ist, um kontaktfrei von dem Präparat (2) zu dem Bandmaterial (10) übertragenes Probenmaterial aufzufangen und zu halten.21. A strip material for collecting and transporting sample material detached from a preparation by means of a laser beam, comprising a band-shaped carrier element (11), and a collecting means (12) detachably attached to the carrier element (1 1), wherein the collecting means (12) is arranged to collect and hold contactless from the preparation (2) to the strip material (10) transferred sample material.
22. Bandmaterial nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) aus einem biologisch inerten Material hergestellt ist.22. A strip material according to claim 21, characterized in that the collecting means (12) is made of a biologically inert material.
23. Bandmaterial nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) ein Körper mit einer hinreichend großen Steifigkeit ist, um von dem Auffangmittel abgezogen werden zu können.23. A strip material according to claim 21 or 22, characterized in that the collecting means (12) is a body with a sufficiently high rigidity to be deducted from the collecting means can.
24. Bandmaterial nach einem der Ansprüche 21-23, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) aus einem Material hergestellt ist, welches das Probenmaterial durch eine adhäsive Kraft hält.24. A strip material according to any one of claims 21-23, characterized in that the collecting means (12) is made of a material which holds the sample material by an adhesive force.
25. Bandmaterial nach einem der Ansprüche 21 -24, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangmittel (12) eingerichtet ist, um das Probenmaterial ohne eine vorhergehende Laseraktivierung oder Wärmeaktivierung aufzufangen und zu halten. Band material according to any one of claims 21-24, characterized in that the collecting means (12) is arranged to catch and hold the sample material without a prior laser activation or heat activation.
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