WO2011141251A1 - Mikromanipulationssystem mit schutzvorrichtung für kapillaren - Google Patents

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WO2011141251A1
WO2011141251A1 PCT/EP2011/055694 EP2011055694W WO2011141251A1 WO 2011141251 A1 WO2011141251 A1 WO 2011141251A1 EP 2011055694 W EP2011055694 W EP 2011055694W WO 2011141251 A1 WO2011141251 A1 WO 2011141251A1
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WO
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tool
capillary
protective device
manipulation system
axis
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PCT/EP2011/055694
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English (en)
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Inventor
Peter Tschanz
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Mmi Ag
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Publication date
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Priority to US13/641,261 priority patent/US20130058751A1/en
Priority to EP11713818.0A priority patent/EP2558899B1/de
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Priority to US16/920,158 priority patent/US20200333577A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/32—Micromanipulators structurally combined with microscopes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising

Definitions

  • the present invention relates to a manipulation system for microscope applications, in particular a
  • Manipulation system with a protective device for capillaries used in micromanipulation of biological material Manipulation system with a protective device for capillaries used in micromanipulation of biological material.
  • Manipulation tools such as capillaries are used and, accordingly, a change of capillaries be made. Even when using a type of
  • Kapill re it must be cleaned at regular intervals and therefore also removed from the micromanipulation system. Finally, it may also be necessary during cell manipulation to obtain free access to the biological sample, for which purpose the manipulation tool can be obtained from the
  • micromanipulation systems are known in which the manipulation tool can be unscrewed for changing, but otherwise is unprotected.
  • a common problem is that after the installation of the tool, the micromanipulation system must be recalibrated or calibrated again.
  • EP 0 292 899 A1 is a method for microinjection in
  • EP 0 229 204 A1 a cannula cap is known, each having a non-sealing and a sealing position on the Nadelansatz Sharing corresponding locking grooves into which the needle hub can be snapped with a protuberance. From EP 0 434 008 AI is a similar
  • Manipulation tool can be moved from his work area and thereby protected against damage or destruction while a risk to the user is excluded. Also, the manipulation tool should be able to return as accurately as possible to its working position. This task is accomplished by using a manipulation system for microscope applications with the features of the following
  • a manipulation system for microscope applications comprising a micromanipulation tool and a tool protective protective device, wherein the tool and the protective device relative to each other between a position without contact protecting the tool and the
  • Tool for manipulation releasing position are movable. This can on the one hand a simpler
  • Protective device does not touch the tool in the protective position, which in particular is very sensitive
  • Micromanipulation tools such as capillaries is essential.
  • the manipulation device is preferably attached to a tool holder receiving the tool. Thereby, the protection device can be provided very close to the tool and thus reliably and quickly moved in front of the tool for manipulation releasing position in the tool contactless protective position.
  • Clamping member whose diameter is larger than that of the tool is fixed to the tool holder and the inner diameter of the protective device is substantially equal to or greater than the diameter of the clamping member. In this way, the contactlessness in the protective position can be ensured in a simple manner, as always sufficient
  • the tool is fixed with a clamping member on the tool holder and the protective device can be latched to the clamping member.
  • This can be implemented by the protective device a to the outer surface of the
  • Clamping member complementary (matching) formed portion Particularly preferred here is the outer
  • Protective device may be arranged at the distal or proximal end to the tool in deferred or
  • the protective device on the longitudinal axis of the tool is contactlessly slid over the tool.
  • the tool in take the protective sleeve and protect the tool from damage and user from injury. Also, the space of the manipulation system is practically not
  • Tool holder is guided. This ensures at each stage of the movement of the protective device relative to the tool that no contact between the tool and the protective device can occur and thus the tool effectively remains protected during the movement.
  • the protection device is a contactless over the tool folding protective sleeve.
  • the folding movement is a movement substantially perpendicular to the tool, that is, the protective sleeve is not moved substantially axially with respect to the tool but perpendicular to its longitudinal axis. This design can be used when removing the
  • Micromanipulation system can be installed. This solution is particularly cost-effective to perform.
  • the protective device is rotatably mounted on a support arm about a horizontal axis and can be slid over by moving the support arm over the tool.
  • Tool holder itself no protective devices can be attached, thereby providing a reliable and cost-effective protection for the tool and the user. Also, by the structural separation of the
  • the manipulation system of the invention further comprises a pivotable about a horizontal axis of rotation pivot arm, at its end remote from the rotation axis end along a three orthogonal HäSachsen movable tool adjustment is provided at which the tool to a for
  • Rotation axis parallel tool axis is mounted pivotally.
  • the advantages of these embodiments are in particular that the tool can be removed by means of a pivoting movement together with the working axes of the work area, whereby the execution with parallel horizontal
  • Tool axis is made to optimize the flat arcuate trajectory of the tool. By tilting or pivoting this way, the work area is released for other processing steps or tools and at the same time the risk of injury to the user reduced. Furthermore, it is possible to coordinate the vertical and rotational movement of the tool so that the dumped tool is upside down
  • the manipulation tool can be returned to the initial state over the sample, whereby a re-calibration or calibration can be minimized. This contributes not insignificantly to the user-friendliness.
  • the manipulation system further comprises a movable along three orthogonal working axes tool adjustment, at one end of a pivot arm is pivotally mounted about a horizontal axis of rotation, at its remote from the axis of rotation end of the tool about a tool axis parallel to the axis of rotation is pivotally mounted.
  • a movable along three orthogonal working axes tool adjustment at one end of a pivot arm is pivotally mounted about a horizontal axis of rotation, at its remote from the axis of rotation end of the tool about a tool axis parallel to the axis of rotation is pivotally mounted.
  • Tool axis possible to obtain a very flat arcuate movement across the work area.
  • the protective device relative to the tool adjustment or to the axis of rotation of the
  • Swivel arm is arranged stationary. This makes it possible, when swinging the pivot arm, the tool to tilt directly into the protection device, so that the
  • the overhanging arrangement can increase the freedom of movement over the work area and allow for almost horizontal movement (along a very flat arc) of the tool into and out of the work area.
  • the protective device is manually or automatically movable, this being either by means of a mechanical, a hydraulic or a pneumatic drive, or a combination of these drives, movable.
  • the present invention makes it possible not only for capillary change, assembly or maintenance
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of one
  • Manipulation system for microscope applications, in which the Manipulation tool can be folded into the protection device;
  • Figure 2 is an alternative to Figure 1 embodiment in which the protective device on the tool holder.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a schematic view of an embodiment of the micromanipulation system of the present invention, in which the manipulation tool together with its
  • Adjustment drive in or out of the work area is pivotable
  • FIG. 5 shows an alternatively preferred embodiment of the micromanipulation system, in which, compared to FIG. 4, only the tool is pivoted out of the working area, but the tool adjustment remains stationary;
  • FIG. 6 is an embodiment of the invention
  • Figure 7 is a schematic view of another
  • Tool holder is attached.
  • the inventors have for this purpose provided a system based on an inverted microscope (reverse microscope), a cell recognition unit, an automated
  • the capillary diameter can be much larger than that of the cell. For example, cells with 6 ⁇ m diameter can be efficiently filled with a capillary of 40 ⁇ m
  • the delivery of cells can target different target carriers
  • AmpliGrid ® or raster-mounted small containers (such as the IBIDI sample pouch slides).
  • Single point trays can be made of a transparent lid, a PCR tube or a microfluidic device
  • the target carrier is, its size should generally not be the size of standard Whether ektangen exceed, so that these in the
  • the collection and delivery of cells can be done in different ways: from manual to full
  • Capillary by hand: all operations are started by the user from the PC.
  • a capillary 1 is generally shown as a micromanipulation tool, which is fastened by means of a clamping nut 3 as a clamping member to a holder 4 having a corresponding screw thread.
  • the clamping member can be realized instead of the clamping nut 3 by a clamping sleeve, not shown, with fixing screw, in which case the holder does not have to be provided with a thread.
  • the holder is attached to a three-or multi-axis displacement device, not shown further, by means of which the capillary can be moved over the sample and lowered for manipulation, so that the tip of the capillary is located in a working plane 5.
  • Typical capillary diameters move in the
  • Range of 100 ⁇ or less for example, capillaries with a diameter of 40 microns for receiving individual cells of the order of less than 10 ⁇ ), and are thus opposite
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of the invention
  • Manipulation system of the invention shown in which a protective sleeve 2 on the longitudinal axis of the tool is slidably mounted on the tool holder 4.
  • the sleeve 2 is open to the side of the capillary tip and has in the opposite end wall an opening which encloses the Ka illarenhalter 4 so that this leads the sleeve safely in the axial direction.
  • the inner diameter of the sleeve 2 can be chosen so that it is slightly larger than the outer diameter of the capillary 1 in the holder 4 fixing the clamping nut 3, so that between them a axial displacement permitting fit is present. In use, therefore, the protective sleeve 2 in a simple and fast way to the
  • Capillary 1 are pushed (contactless protective position ⁇ or withdrawn from the capillary 1 (the
  • Figure 3 shows a design of the protective sleeve 2, in which this ' on the clamping nut 3 (clamping member) of the tool
  • the outer side of the clamping nut as shown on the left in the figure with two opposite flats 3a is provided, and the key width of the clamping nut 3 thus formed is also in the distal opening of the
  • FIG. 4 shows an embodiment of the manipulation system according to the invention, in which the
  • Manipulation tool can be removed in a flat arc movement above the working level of the sample.
  • the already described capillary 1 is surrounded by a protective sleeve 2, as shown for example in Figure 2, which is slidably mounted on the tool holder 4.
  • the tool holder 4 itself is mounted on a tool axis 12 in a vertical plane perpendicular to the working plane 5 rotatably mounted on a three-axis adjusting device, by means of which the capillary along the X-axis 7 and the Y-axis 8 parallel to the working plane 5 and in the vertical Z- Direction 9 can be moved.
  • Said arrangement is fixed to one end of a pivot arm 10, which at its other end via a horizontal axis of rotation eleventh
  • Swivel arm 10 is pivoted about the rotation axis 11.
  • Rotation axis 11 is suitably at a distance below the working level 5, that the opposite end of the pivot arm on which the
  • Rotation axis 11 opposite end of the pivot arm 10 only the upper part of the circle, which is described by said end in a complete rotation about the rotation axis 11.
  • the tool holder 4 can either remain fixed relative to the pivot arm 10, or be suitably synchronized with the pivoting about the axis 11. In the first case, neither the
  • Adjustment 7, 8, 9 operated, still performed a rotation about the tool axis 12, so that at
  • the cannula 1 can be brought into an upside-down position in the pivoted-out state (shown in dashed lines in FIG. 4) in which Handling of the liquid in the cannula or the pumping system connected therein can be handled very easily.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of the invention
  • Adjusting device 7, 8, 9 leads, pivotally mounted.
  • the capillary 1 In the restricted position (solid line in Figure 5), the capillary 1 is released to manipulate the biological sample on the working plane 5, while in the pivoted position (shown in dashed lines in Figure 5) is introduced into a protective device 2, which
  • the protective device 2 for example a protective sleeve open on a lower side, can be fastened to the adjusting device, which remains stationary, preferably in fixed relation to the axis of rotation 11 (for example by fixing to the height adjustment 9).
  • the adjusting device for example a protective sleeve open on a lower side
  • Embodiment is the adjustment 7, 8, 9 on the microscope stage, the position of the
  • Rotation axis 11 here as deep as possible, that is, as close as possible to the working plane 5 is selected so that the pivoting of the capillary 1 using the pivot arm 10, the capillary in a very flat arc over the
  • FIG. 6 shows another embodiment of the invention
  • a protective device 2 is attached to a support arm 6, which is moved independently of the capillary holder 4.
  • the protective device 2 is pivotally mounted on an axis on the support arm, so that the protection device 2 can be pivoted correctly aligned with the capillary 1.
  • the protective device 2 is shaped so that it encloses the capillary 1 together with the clamping nut 3 and protects against damage.
  • the protective sleeve 2 can thus be independent of adjusting movements of the tool 1 and the
  • Tool holder 4 are moved to the tool or moved away. For example, this approach or departure movement time-synchronized or delayed with a horizontal
  • Embodiment of the manipulation system according to the invention shown in which the protective device 2 is simply attached via a tilting axis 13 on the tool holder 4 hinged.
  • This configuration which is particularly easy to implement, is characterized in particular by the speed with which the capillary 1 can be moved out of the state permitting manipulation into a state protected against damage.

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Abstract

Ein Manipulationssystem für Mikroskopanwendungen umfasst ein Mikromanipulationswerkzeug (1) und eine das Werkzeug schützende Schutzvorrichtung (2), wobei das Werkzeug (1) und die Schutzvorrichtung (2) relativ zueinander zwischen einer das Werkzeug kontaktlos schützenden Position und einer das Werkzeug zur Manipulation freigebenden Position bewegbar sind.

Description

Mikromanipulations System mit Schutzvorrichtung für Kapillaren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Manipulationssystem für Mikroskopanwendungen, insbesondere ein
Manipulationssystem mit einer Schutzvorrichtung für bei der Mikromanipulation von biologischem Material eingesetzte Kapil laren .
Stand der Technik
Die molekulare Analyse reiner angereicherter Zellkulturen oder sogar einzelner Zellen ist eine wichtige Voraussetzung der medizinischen Genomik und Proteomik, und könnte in
Zukunft für eine medizinische Profilierung von Patienten wesentliche Bedeutung erlangen. Bisher war dieses Ziel aufgrund maschineller sowie verf hrenstechnischer
Beschränkungen bei der Zellmanipulation {z.B. der
Zellsammlung oder der Mikroinj ektion) nur schwer und mit nicht unerheblichem Zeitaufwand zu erreichen. Insbesondere die. zur genotypischen und phänotypischen Charakterisierung notwendige Isolierung einzelner sowie seltener Zellen aus winzigen Proben stellte sich sehr schwierig dar, da einzelne Zellen vom Forschungspersonal unter einem Mikroskop erfasst und die erfasste Zelle dann manuell mithiife von Kapillaren manipuliert werden musste. Hierzu ist es notwendig, 'in den Kapillaren ein genau .definiertes Fluidvolumen zu bewegen, beispielsweise um einzelne Zellen' oder Zellinhalte über die Kapillare zu entnehmen oder in eine Zelle Bestandteile anderer Zellen (zum Beispiel Zellkerne) zu injizieren, ohne dabei die Zelle durch zu viel abgesaugtes oder injiziertes Material zu beschädigen.
Außerdem müssen je nach Art der Zellen (zum Beispiel der Größe des zu sammelnden Materials) unterschiedliche
Manipulationswerkzeuge wie zum Beispiel Kapillaren eingesetzt werden und dementsprechend ein Wechsel der Kapillaren vorgenommen werden. Selbst bei Verwendung einer Art von
Kapill re, muss diese in regelmäßigen Abständen gereinigt und daher ebenfalls aus dem Mikromanipulationssystem entnommen werden. Schließlich kann es auch notwendig werden, während der Zellmanipulation freien Zugang zur biologischen Probe zu erhalten, wofür das Manipulationswerkzeug aus dem
Arbeitsbereich entfernt werden muss.
All diese Vorgänge bergen jedoch die Gefahr in sich, dass das Mikromanipulationswerkzeug bei seiner Verlagerung beschädigt wird oder der Anwender durch das Werkzeug verletzt wird.
Insbesondere zerbrechliche Kapillaren sind als
Manipulationswerkzeuge dabei gefährdet.
Im Stand der Technik sind bisher Mikromanipulationssysteme bekannt, bei denen das Manipulationswerkzeug zum Wechseln ausgeschraubt werden kann, jedoch ansonsten ungeschützt ist. Hierbei besteht ein allgemeines Problem darin, dass nach dem Einbau des Werkzeugs das Mikromanipulationssystem wieder neu kalibriert bzw. eingemessen werden muss. Aus der
EP 0 292 899 AI ist ein Verfahren zur Mikroinj ektion in
Zellen bzw. zum Absaugen auf einzelnen Zellteilen oder ganzer Zellenverbände bekannt, bei dem die Kapillare in einem schwenkbaren Kapillarenhalter fixiert ist und eine axiale Bewegung der Kapillare zum Anstechen der Zellen vorgesehen ist. Weder bei der Bewegung aus dem Arbeitsbereich hinaus, noch bei einem eventuellen Kapillarenwechsel sind die
Kapillare bzw. der Anwender geschützt. Aus der
EP 0 229 204 AI ist eine Kanülenschutzkappe bekannt, die jeweils einer nicht dichtenden und einer dichtenden Position auf dem Nadelansatzstück entsprechende Rastnuten aufweist, in die das Nadelansatzstück mit einer Ausstülpung eingerastet werden kann. Aus der EP 0 434 008 AI ist eine ähnliche
Schutzvorrichtung, diesmal für eine In ektionsnadel, bekannt, die auf die Injektionsnadel aufgeschoben wird, wobei sich die Nadel in einer Bohrung der Schutzvorrichtung verhaken und die Schutzvorrichtung dadurch fixieren soll. Bei beiden Schutzkappen besteht das Problem darin, dass eine mechanische Belastung auf die Kanüle bzw. die Injektionsnadel ausgeübt wird, die bei Molekularwerkzeugen wie zum Beispiel Kapillaren zu deren Bruch führen würde und somit für derartige Zwecke nicht eingesetzt werden kann.
Darstellung der Erfindung
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Mikromanipulationssystem zu entwickeln, dessen
Manipulationswerkzeug aus seinem Arbeitsbereich bewegt werden kann und dabei vor Beschädigung oder Zerstörung geschützt ist und gleichzeitig eine Gefährdung des Anwenders ausgeschlossen wird. Auch sollte das Manipulationswerkzeug wieder möglichst genau in seine Arbeitsposition zurückgebracht werden können. Diese Aufgabe wird mithilfe eines Manipulationssystems für Mikroskopanwendungen mit den Merkmalen des folgenden
Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des
Manipulationssystems für Mikroskopanwendungen sind in den Unteransprüchen definiert .
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein
Manipulationssystem für Mikroskopanwendungen bereitgestellt, welches ein Mikromanipulationswerkzeug und eine das Werkzeug schützende Schutzvorrichtung umfasst, wobei das Werkzeug und die Schutzvorrichtung relativ zueinander zwischen einer das Werkzeug kontaktlos schützenden Position und einer das
Werkzeug zur Manipulation freigebenden Position bewegbar sind. Dadurch kann einerseits ein einfacherer
Kapillarenwechsel durchgeführt werden, und andererseits sowohl das Werkzeug vor Beschädigungen bewahrt, als auch der Anwender vor Verletzungen geschützt werden. Die
Schutzvorrichtung berührt in der schützenden Position das Werkzeug nicht, was insbesondere für sehr empfindliche
Mikromanipulationswerkzeuge wie Kapillaren von wesentlicher Bedeutung ist . Die Manipulationsvorrichtung ist dabei bevorzugt an einem das Werkzeug aufnehmenden Werkzeughalter angebracht. Dadurch kann die Schutzvorrichtung sehr nahe am Werkzeug vorgesehen werden und somit zuverlässig und schnell vor der das Werkzeug zur Manipulation freigebenden Position in die das Werkzeug kontaktlos schützende Position bewegt werden.
Dabei ist es vorteilhaft, dass das Werkzeug mit einem
Klemmglied, dessen Durchmesser größer als jener des Werkzeugs ist, am Werkzeughalter fixiert ist und der Innendurchmesser der Schutzvorrichtung im Wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des Klemmglieds ist. Auf diese Weise kann die Kontaktlosigkeit in der schützenden Position auf einfache Weise sichergestellt werden, da stets ausreichend
Sicherheitsraum zwischen dem Werkzeug und der Innenwand der Schutzvorrichtung verbleibt.
Bevorzugt ist dabei, dass das Werkzeug mit einem Klemmglied am Werkzeughalter fixiert ist und die Schutzvorrichtung am Klemmglied einrastbar ist. Dies kann umgesetzt werden, indem die Schutzvorrichtung einen zur äußeren Oberfläche des
Klemmglieds komplementär (passend) ausgebildeten Abschnitt aufweist. Besonders bevorzugt weist hierbei die äußere
Oberfläche des Klemmglieds mutter-artige Äbflachungen mit einer Schlüsselweite auf, wobei ein Bereich der
Schutzvorrichtung dieser Schlüsselweite entsprechend
ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Werkzeug schnell und einfach vom Halter gelöst werden, wobei der mit der entsprechenden Schlüsselweite versehene Bereich der
Schutzvorrichtung am distalen oder proximalen Ende angeordnet sein kann, um das Werkzeug bei aufgeschobener bzw.
zurückgezogener Schutzvorrichtung entfernen zu können.
In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die Schutzvorrichtung auf der Längsachse des Werkzeugs kontaktlos über das Werkzeug schiebbar. Auf diese Weise ist es auf einfache und schnelle Weise möglich, das Werkzeug in der Schutzhülse aufzunehmen und das Werkzeug vor Beschädigung und Anwender vor Verletzung zu schützen. Auch wird dadurch der Bauraum des Manipulationssystems praktisch nicht
verändert .
Hierbei ist bevorzugt, dass die Schutzhülse eine in
Achsrichtung des Werkzeugs hintere Wandung mit einer Öffnung aufweist, über welche die Schutzvorrichtung auf der
Längsachse des Werkzeugs, insbesondere entlang des
Werkzeughalters geführt wird. Dadurch wird in jedem Stadium der Bewegung der Schutzvorrichtung relativ zum Werkzeug sichergestellt, dass keine Berührung zwischen Werkzeug und Schutzvorrichtung auftreten kann und somit das Werkzeug effektiv auch während der Bewegung geschützt bleibt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die Schutzvorrichtung eine kontaktlos über das Werkzeug klappbare Schutzhülse. Hierbei ist die Klappbewegung eine Bewegung im Wesentlichen senkrecht zum Werkzeug, das heißt die Schutzhülse wird nicht im Wesentlichen axial in Bezug auf das Werkzeug sondern senkrecht zu seiner Längsachse bewegt. Durch diese Ausführung kann bei Entfernung des
Werkzeugs aus dem Arbeitsbereich ein effektiver Schutz des Werkzeugs mit wenig Aufwand sichergestellt werden, da beispielsweise die Schutzvorrichtung entsprechend der
Bewegung des Werkzeugs auch im Zuge des Nachrüstens im
Mikromanipulationssystem eingebaut werden kann. Diese Losung ist insbesondere sehr kostengünstig durchzuf hren.
Bevorzugt ist dabei die Schutzvorrichtung über eine
horizontale Kippachse am Werkzeughalter angebracht. Diese Lösung erlaubt, ebenso wie die Lösung mit der verschiebbaren Schutzvorrichtung, ein besonders schnelles Überstülpen der Schutzvorrichtung über das Werkzeug und somit bei Bedarf fast sofortigen Schutz. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist dabei die Schutzvorrichtung an einem Tragarm um eine horizontale Achse drehbar angebracht und ist durch Bewegen des Tragarms über das Werkzeug überstülpbar. Diese Ausführungsform ist
insbesondere für Situationen geeignet, in denen an der
Werkzeughalterung selbst keine Schutzvorrichtungen angebracht werden können, und stellt dabei einen zuverlässigen und kostengünstigen Schutz für das Werkzeug sowie den Anwender bereit. Auch ist durch die strukturelle Trennung der
Schutzvorrichtung vom Werkzeug bzw. von der Werkzeughalterung eine von der Werkzeugverstellung unabhängige Bewegung der Schutzvorrichtung möglich, so dass sich die Schutzvorrichtung bei Nichtgebrauch (das heißt bei Einsatz des Werkzeugs) außerhalb des Arbeitsbereichs des Mikroskops befindet und somit die Probenmani n nicht beeinträchtigen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Manipulationssystem der Erfindung weiter einen um eine horizontale Rotationsachse schwenkbaren Schwenkarm, an dessen von der Rotationsachse entferntem Ende eine entlang dreier orthogonaler ArbeitSachsen bewegliche Werkzeugverstellung vorgesehen ist, an der das Werkzeug um eine zur
Rotationsachse parallele Werkzeugachse schwenkbar angebracht ist. Die Vorteile dieser Ausführungen sind insbesondere, dass das Werkzeug mithilfe einer Schwenkbewegung zusammen mit den Arbeitsachsen aus dem Arbeitsbereich entfernt werden kann, wobei durch die Ausführung mit paralleler horizontaler
Rotationsachse und Werkseugachse das Werkzeug bei der
Schwenkbewegung von der Probe abhebt und in einem flachen Bogen über die Arbeitsfläche wegbewegt wird. Es wäre auch denkbar, dass hierbei eine Koordinierung der Schwenkbewegung des Schwenkarms sowie der Rotation des Werkzeugs um die
Werkzeugachse vorgenommen wird, um die flache bogenförmige Trajektorie des Werkzeugs zu optimieren. Durch das hiermit mögliche Wegkippen bzw. Schwenken wird der Arbeitsbereich für andere Bearbeitungsschritte oder -Werkzeuge freigegeben und gleichzeitig das Verletzungsrisiko für den Anwender verringert. Des Weiteren ist es möglich, die vertikale und rotationale Bewegung des Werkzeugs so zu koordinieren, dass das ausgekippte bzw. ausgeschwenkte Werkzeug kopfüber
angeordnet ist, was die Handhabung von Flüssigkeiten
erleichtert. Gleichzeitig kann aufgrund der Beibehaltung der Ausrichtung der Werkzeugverstellung das Manipulationswerkzeug wieder in den Ausgangszustand über der Probe zurückgebracht werden, wodurch ein erneutes Einmessen bzw. Kalibrieren minimiert werden kann. Dies trägt nicht unwesentlich zur Bedienerfreundlichkeit bei .
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Manipulationssystem weiter eine entlang dreier orthogonaler Arbeitsachsen bewegliche Werkzeugverstellung, an deren einem Ende ein Schwenkarm um eine horizontale Rotationsachse schwenkbar gelagert ist, an dessen von der Rotationsachse entferntem Ende das Werkzeug um eine zur Rotationsachse parallele Werkzeugachse schwenkbar angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform ist von Vorteil, dass zum Entfernen des
Werkzeugs aus dem Arbeitsbereich lediglich der Schwenkarm um die horizontale Rotationsachse verschwenkt werden muss, die Werkzeugverstellung aber dabei nicht bewegt wird. Auch hier ist es wiederum durch Koordination der Schwenkbewegung des Schwenkarms und der Drehung des Werkzeugs um seine
Werkzeugachse möglich, eine sehr flache bogenförmige Bewegung über die Arbeitsfläche hinweg zu erhalten.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Schutzvorrichtung relativ zur Werkzeugverstellung bzw. zur Rotationsachse des
Schwenkarms ortsfest angeordnet ist. Dadurch wird es möglich, beim Ausschwenken des Schwenkarms das Werkzeug direkt in die Schutzvorrichtung hinein zu kippen, so dass der
Arbeitsbereich auf einfache Weise freigegeben werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die
Werkzeugverstellung mit den Arbeitsachsen hängend angeordnet. Im Regelfall befinden sich die Linearachsen auf bzw. über dem Mikroskoptisch, da unterhalb des Mikroskoptisches kein
Bauraum für die Linearachsen vorhanden ist. Zur Bewegung des Tisches in x-Richtung wird somit seitlich zusätzlich Platz benötigt . Durch die über der Probe hängende Anordnung kann die Arbeitsfreiheit über dem Arbeitsbereich vergrößert werden und eine nahezu horizontale Bewegung (entlang eines sehr flachen Bogens) des Werkzeugs in und aus dem Arbeitsbereich erreicht werden.
Schließlich ist es von Vorteil, dass die Schutzvorrichtung manuell oder automatisch bewegbar ist, wobei sie hierzu entweder mithilfe eines mechanischen, eines hydraulischen oder eines pneumatischen Antriebs, oder einer Kombination dieser Antriebe, bewegbar ist. Es können somit
Wartungsabläufe bzw. Werkzeugtauschvorgänge auch voll automatisiert und ohne Eingriff des Anwenders durchgeführt werden .
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es somit, nicht nur beim Kapillarenwechsel, der Montage oder der Wartung ein
schnelleres und effizienteres Arbeiten zu ermöglichen, sondern bietet auch eine Vergrößerung des Arbeitsraums aufgrund der flachen Werkzeugführung, eine Verringerung des Gewichts sowie des Bauraums, eine Erhöhung der
Zuverlässigkeit aufgrund der einfachen Struktur des
Manipulationssystems und somit eine Verringerung der damit verbundenen Kosten. Dies alles wird gekrönt durch eine erhebliche Erhöhung der Sicherheit des Systems, die eine Beschädigung des Mikromanipulationswerkzeugs effektiv
verhindert und die Verletzungsgefahr des Anwenders drastisch verringert .
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 ist eine schematische Schnittansicht eines
Manipulationssystems für Mikroskopanwendungen, bei dem das Manipulationswerkzeug in die Schutzvorrichtung eingeklappt werden kann;
Figur 2 ist eine zur Figur 1 alternative Ausführungsform, bei der die Schutzvorrichtung auf der Werkzeughalterung.
verschiebbar angeordnet ist;
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des
Manipulationssystems, bei der die Schutzvorrichtung auf einer das Werkzeug an der Halterung fixierenden Klemmmutter
einrastbar ist, wobei links in der Figur ein Schnitt entlang der Linie A-A dargestellt ist;
Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des Mikromanipulationssystems der vorliegenden Erfindung, bei der das Manipulationswerkzeug zusammen mit seinem
Versteilantrieb in bzw. aus dem Arbeitsbereich schwenkbar ist ;
Figur 5 zeigt eine alternativ bevorzugte Ausführungsform des Mikromanipulationssystems, bei der im Vergleich zu Figur 4 nur das Werkzeug aus dem Arbeitsbereich verschwenkt wird, die Werkzeugverstellung jedoch ortsfest bleibt;
Figur 6 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Manipulationssystems, in der die Schutzvorrichtung auf das Werkzeug aufgeschwenkt wird; und
Figur 7 ist eine schematische Ansicht einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die
Schutzvorrichtung über eine Kippachse an der
Werkzeughalterung befestigt ist.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zunächst wird zum besseren Verständnis des Einsatzgebiets der Erfindung die automatisierte Isolierung beliebiger einzelner oder seltener Zellen beschrieben, welche in drei Schritten abläuft; Zellerkennung Zellsammlung und Zellabgabe .
Die Erfinder haben zu diesem Zweck ein System bereitgestellt, das auf einem inversen Mikroskop (Umkehrmikroskop) , einer Zellerkennungseinheit, einer automatisierten
Kapiilarverstellung, einer automatisierten Pumpe und einem Verschiebetisch basiert. Die Sammlung und Abgabe werden mithilfe einer hochpräzisen Pumpe gesteuert, die es erlaubt, Verf hrensabläufe festzulegen, die Nanoliter-Volumen eines Pumpmediums für den Abtrennvorgang der Zelle einsetzen und so die Grundlage schaffen für eine am Verfahrensende
durchzuf hrende molekulare Analyse des Zellmaterials in lediglich 1 Microliter Medium.
Die (nicht haftenden) Zellen erfahren dabei keinerlei
mechanische Belastungen: die Zellsammlung erfolgt lediglich aufgrund des die Zelle umgebenden Flüssigkeitsflusses. Unter optimalen Bedingungen können selbst teilweise anhaftende Zellen auf diese Weise gesammelt werden. Es besteht kein Kontakt zwischen den Zellen und der zur Sammlung eingesetzten Kapillare, Der Kapillardurchmesser kann wesentlich größer sein als jener der Zelle. Zum Beispiel können Zellen mit 6 μτη Durchmesser effizient mit einer Kapillare von 40 um
Durchmesser gesammelt werden.
Die Abgabe der Zellen kann auf verschiedene Zielträger
(deposits) erfolgen. Sogenannte "Grid deposits" sind dabei entweder raster-artige Punktablagen (wie zum Beispiel
AmpliGrid®) oder raster-artig angeordnete kleine Behälter (wie die IBIDI Probentaschen-Objektträger) .
Einzelpunktablagen können aus einem transparenten Deckel, einem PCR-Röhrchen oder einer Mikrofluid-Vorrichtung
bestehen. Wie auch immer der Zielträger beschaffen ist, seine Größe sollte im Allgemeinen nicht die Größe von Standard- Ob ektträgern überschreiten, damit diese in die
Mehrf chhalterung der Objektträger auf dem Verschiebetisch eingesetzt werden können.
Die Sammlung und Abgabe der Zellen kann auf verschiedene Arten erfolgen: von der manuellen bis zur voll
automatisierten Betriebsart mit Zellerkennung. Jedoch ist es selbst bei der manuellen Betriebsart nicht notwendig, irgendeine Komponente des Systems (Mikroskop, Pumpe,
Kapillare) von Hand zu bedienen: alle Betriebsvorgänge werden durch den Benutzer vom PC aus gestartet.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des
erfindungsgemäßen Manipulationssystems anhand der Figuren beschrieben. In Figur 1 ist zunächst allgemein eine Kapillare 1 als Mikromanipulationswerkzeug dargestellt, welches mithilfe einer Klemmmutter 3 als Klemmglied an einem ein entsprechendes Schraubengewinde aufweisenden Halter 4 befestigt ist. Alterziativ kann das Klemmglied anstatt durch die Klemmmutter 3 auch durch eine nicht gezeigte Klemmhülse mit Fixierschraube realisiert werden, wobei dann der Halter nicht mit einem Gewinde versehen sein muss. Der Halter ist an einem weiter nicht dargestellten drei- oder mehrachsigen Verschiebevorrichtung befestigt, mithilfe derer die Kapillare über die Probe bewegt und zur Manipulation abgesenkt werden kann, so dass die Spitze der Kapillare in einer Arbeitsebene 5 liegt. Typische Kapillarendurchmesser bewegen sich im
Bereich von 100 μτη oder weniger (zum Beispiel Kapillaren mit einem Durchmesser von 40 im zur Aufnahme einzelner Zellen der Größenordnung unter 10 μπι) , und sind somit gegenüber
Beschädigungen sehr empfindlich. Gleichzeitig können die aus Glas bestehenden Kapillaren bei unachtsamer Handhabung den Anwender verletzen. Aus diesem Grund kann, wie in Figur 1 durch den Pfeil angegeben ist, die Kapillare aus der
Arbeitsebene, in der die Manipulation freigegeben ist, in eine Schutzposition bewegt werden, in der die Kapillare 1 durch einen hülsenartigen Schutz 2 vor Beschädigung und Gefährdung des Anwenders geschützt ist. Dabei kommt der hülsenartige Schutz 2 mit der Kapillare 1 nicht' in Kontakt.
In Figur 2 ist eine alternative Gestaltung des
Manipulationssystems der Erfindung dargestellt, bei der eine Schutzhülse 2 auf der Längsachse des Werkzeugs verschiebbar am Werkzeughalter 4 angebracht ist. Die Hülse 2 ist dabei zur Seite der Kapillarenspitze offen und besitzt in der gegenüber liegenden Endwand eine Öffnung, die den Ka illarenhalter 4 so umschließt, dass dieser die Hülse sicher in axialer Richtung führt. Der Innendurchmesser der Hülse 2 kann dabei so gewählt werden, dass er geringfügig größer als der Außendurchmesser der die Kapillare 1 im Halter 4 fixierenden Klemmmutter 3 ist, so dass zwischen ihnen eine die axiale Verschiebung zulassende Passung vorhanden ist . Im Gebrauch kann somit die Schutzhülse 2 auf einfache und schnelle Weise auf die
Kapillare 1 geschoben werden (kontaktlos schützende Position} bzw. von der Kapillare 1 zurückgezogen werden (die
Manipulation freigebende Position) .
Figur 3 zeigt eine Gestaltung der Schutzhülse 2, bei der diese an' der Klemmmutter 3 (Klemmglied} des Werkzeugs
einrasten kann. Hierbei ist die Außenseite der Klemmmutter wie links in der Figur gezeigt mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen 3a versehen, und die so gebildete Schlüsselweite der Klemmmutter 3 ist auch in der distalen Öffnung der
Endwand der Schutzhülse entsprechend ausgebildet. Auf diese Weise kann die Schutzhüise als Schlüssel verwendet werden, mithilfe dessen sich die Klemmmutter 3, und somit die
Kapillare 1, vom Kapillarenhalter 4 abschrauben lässt . Dabei bleibt die Kapillare stets von der Schutzhülse abgedeckt und geschützt .
In Figur 4 ist eine Au ührungsform des erfindungsgemäßen Manipulationssystems gezeigt, bei dem das
Manipulationswerkzeug in einer flachen Bogenbewegung über der Arbeitsebene von der Probe entfernt werden kann. Die bereits beschriebene Kapillare 1 wird dabei von einer Schutzhülse 2, wie sie zum Beispiel in Figur 2 dargestellt wurde, umgeben, die auf dem Werkzeughalter 4 verschiebbar angeordnet ist. Der Werkzeughalter 4 selbst ist über eine Werkzeugachse 12 in einer vertikalen Ebene senkrecht zur Arbeitsebene 5 drehbar an einer dreiachsigen Versteileinrichtung angebracht, mithilfe derer die Kapillare entlang der X-Achse 7 und der Y-Achse 8 parallel zur Arbeitsebene 5 sowie in der vertikalen Z-Richtung 9 bewegt werden kann. Die genannte Anordnung ist an einem Ende eines Schwenkarms 10 befestigt, der an seinem anderen Ende über eine horizontale Rotationsachse 11
schwenkbar gelagert ist. Zur Entfernung der Kapillare 1 von der Probe, das heißt aus der Arbeitsebene 5, wird der
Schwenkarm 10 um die Rotationsachse 11 verschwenkt. Die
Rotationsachse 11 befindet sich dabei geeigneter Weise in einem derartigen Abstand unterhalb der Arbeitsebene 5, dass das entgegengesetzte Ende des Schwenkarms, an dem die
Versteileinrichtung 7, 8, 9 und die Kapillare 1 mit
Klemmmutter 3 und Halterung 4 befestigt ist, in einem
möglichst flachen Bogen vom Arbeitsbereich in der Ebene 5 wegbewegt wird. Mit anderen Worten durchläuft das der
Rotationsachse 11 entgegen gesetzte Ende des Schwenkarms 10 lediglich den oberen Teil des Kreises, der von dem genannten Ende bei einer vollständigen Rotation um die Rotationsachse 11 beschrieben wird. Die Werkzeughalterung 4 kann dabei entweder relativ zum Schwenkarm 10 fixiert bleiben, oder aber geeignet mit der Verschwenkung um die Achse 11 synchronisiert werden. Im ersten Fall werden also weder die
Versteileinrichtung 7, 8, 9 betätigt, noch eine Drehung um die Werkzeugachse 12 durchgeführt, so dass bei
Zurückschwenken des Schwenkarms 10 die Kapillare 1 sich wieder in exakt derselben Position in Bezug zur Probe
befindet. Ein aufwendiges Einmessen bzw. Nachjustieren entfällt somit. Wird beim Verschwenken des Schwenkarms 10 die Werkzeughalterung 4 um die Achse 12 gedreht, kann die Kanüle 1 im ausgeschwenkten Zustand (in Figur 4 gestrichelt gezeigt) in eine kopfüber angeordnete Position gebracht werden, in der eine Handhabung der Flüssigkeit in der Kanüle bzw. dem darin angeschlossenen Pumpsystem besonders leicht gehandhabt werden kann .
In Figur 5 ist eine alternative Ausführungsform des
Manipulationssystems zur Mikroskopanwendung gezeigt, die sich von der Ausführungsform der Figur 4 darin unterscheidet, dass nun beim Verschwenken lediglich der Schwenkarm rotiert, nicht jedoch die Versteileinrichtung 7, 8, 9, welche ortsfest bleibt. Im Detail ist die Kapillare 1 mit ihrem Halter 4 wie zuvor drehbar um eine Werkzeugachse 12 gelagert, welche diesmal jedoch horizontal durch ein Ende eines Schwenkarms 10 geht. Am anderen Ende des vorliegend abgewinkelt, in Form eines Winkeleisens, ausgebildeten Schwenkarms 10 ist um eine Rotationsachse 11, die horizontal durch die
Verstellvorrichtung 7, 8, 9 führt, schwenkbar gelagert. In der eingeschränkten Position (durchgezogene Linie in Figur 5) ist die Kapillare 1 freigegeben, um auf der Arbeitsebene 5 die biologische Probe zu manipulieren, während sie in der ausgeschwenkten Position (in Figur 5 gestrichelt gezeigt} in eine Schutzvorrichtung 2 eingeführt wird, welche die
Kapillare 1 berührungslos vor Beschädigung schützt. Hierzu kann die Schutzvorrichtung 2, beispielsweise eine an einer Unterseite offene Schutzhülse, an der Versteileinrichtung, welche ortsfest verbleibt, befestigt werden, vorzugsweise in festem Verhältnis zur Rotationsachse 11 (beispielsweise durch Fixierung an der Höhenverstellung 9) . In diesem
Ausführungsbeispiel befindet sich die Verstellvorrichtung 7, 8, 9 auf dem Mikroskoptisch, wobei die Lage der
Rotationsachse 11 auch hier so tief wie möglich, das heißt so nah wie möglich an der Arbeitsebene 5 gewählt ist, damit das Ausschwenken der Kapillare 1 mithilfe des Schwenkarms 10 die Kapillare in einem möglichst flachen Bogen über die
Arbeitsfläche aus dem Probenbereich heraus führt. Es ist aber ebenso denkbar, dass sich die Verstellvorrichtung auch unterhalb des Mikroskoptisches befindet. In Figur 6 ist eine weitere Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Manipulationssystems gezeigt, in der eine Schutzvorrichtung 2 an einem Tragarm 6 angebracht ist, der unabhängig von der Kapillarenhalterung 4 bewegt wird. Die Schut vorrichtung 2 ist dabei über eine Achse schwenkbar am Tragarm befestigt, so dass die Schutzvorrichtung 2 korrekt ausgerichtet auf die Kapillare 1 aufgeschwenkt werden kann. Die Schutzvorrichtung 2 ist dabei so geformt, dass sie die Kapillare 1 zusammen mit der Klemramutter 3 umschließt und vor Beschädigung schützt. Die Schutzhülse 2 kann somit unabhängig von Verstellbewegungen des Werkzeugs 1 bzw. der
Werkzeughalterung 4 an das Werkzeug heran- oder weggefahren werden. Beispielsweise kann diese Heran- oder Wegfahrbewegung zeitsynchron oder zeitversetzt mit einer horizontalen
Verschwenkung des Schwenkarms 10 {Figur 4 und Figur 5) erfolgen .
In Figur 7 ist schließlich eine weitere mögliche
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Manipulationssystems gezeigt, bei dem die Schutzvorrichtung 2 einfach über eine Kippachse 13 an der Werkzeughalterung 4 aufklappbar befestigt ist. Diese besonders einfach zu realisierende Konfiguration zeichnet sich insbesondere durch die Geschwindigkeit aus, mit der die Kapillare 1 aus dem die Manipulation erlaubenden Zustand in einen vor Beschädigung geschützten Zustand bewegt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Manipulationssystem für Mikroskopanwendungen, umfassend ein Mikromanipulationswerkzeug (1) und eine das Werkzeug schützende Schutzvorrichtung (2) , wobei das Werkzeug (1) und die Schutzvorrichtung (2) relativ zueinander zwischen einer das Werkzeug kontaktlos schützenden Position und einer das Werkzeug zur Manipulation freigebenden Position bewegbar iSIL ]ncl *
2. Manipulationssystem nach Anspruch 1, wobei die
Schutzvorrichtung an einem das Werkzeug (1) aufnehmenden Werkzeughalter (4) angebracht ist.
3. Manipulationssystem nach Anspruch 2, wobei das Werkzeug (1) mit einem Klemmglied (3), dessen Durchmesser größer als jener des Werkzeugs ist, am Werkzeughalter (4) fixiert ist und der Innendurchmesser der Schutzvorrichtung (2) im
Wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des Klemmglieds (3) ist.
4. Manipulationssystem nach Anspruch 2, wobei das Werkzeug (1) mit einem Klemmglied (3) am Werkzeughalter (4) fixiert ist und die Schutzvorrichtung (2) am Klemmglied (3)
einrastbar ist .
5. Manipulationssystem nach Anspruch 4, wobei die äußere Oberfläche des Klemmglieds (3) mutter-artige Abflachungen (3a) mit einer Schiüsseiweite aufweist und ein Bereich der Schutzvorrichtung (2) dieser Schlüsselweite entsprechend ausgebildet ist.
6. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schutzvorrichtung (2) auf der Längsachse des
Werkzeugs (1) kontaktlos über das Werkzeug schiebbar oder stülpbar ist.
7. Manipulationssystem nach Anspruch 6, wobei die Schutzvorrichtung (2) eine in Achsrichtung des Werkzeugs (1) hintere Wandung mit einer Öffnung aufweist, über weiche die Schutzvorrichtung auf der Längsachse des Werkzeugs geführt wird .
8. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schutzvorrichtung eine kontaktlos über das Werkzeug
(I) klappbare Schutzhülse (2) ist.
9. Manipulationssystem nach Anspruch 2, 3, 4, 5 oder 8, wobei die Schutzvorrichtung (2) über eine horizontale
Kippachse (13) am Werkzeughalter (4) angebracht ist.
10. Manipulationssystem nach Anspruch 2, 3, 4, 5 oder 8, wobei die Schutzvorrichtung (2) an einem Tragarm (6) um eine horizontale Achse drehbar angebracht ist und durch Bewegen des Tragarms über das Werkzeug (2) überstülpbar ist.
11. Manipulationssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, weiter einen um eine horizontale Rotationsachse
(II) schwenkbaren Schwenkarm (10) umfassend, an dessen von der Rotationsachse entferntem Ende eine entlang dreier orthogonaler Arbeitsachsen (7, 8, 9) bewegliche
Werkzeugverstellung vorgesehen ist, an der das Werkzeug (1) um eine zur Rotationsachse (11) parallele Werkzeugachse (12) schwenkbar angebracht ist .
12. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, weiter eine entlang dreier orthogonaler Arbeitsachsen {7, 8, 9) bewegliche Werkzeugverstellung umfassend, an deren einem Ende ein Schwenkarm (10) um eine horizontale Rotationsachse (11) schwenkbar gelagert ist, an dessen von der
Rotationsachse entferntem Ende das Werkzeug (1) um eine zur Rotationsachse (11) parallele Werkzeugachse (12) schwenkbar angebracht ist.
13. Manipulationssystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Schutzvorrichtung (2) relativ zur Werkzeugverstellung bzw. zur Rotationsachse (11) des Schwenkarms ortsfest angeordnet ist .
14. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 11 oder 13, wobei die Werkzeugverstellung mit den Arbeitsachsen (7, 8, 9) hängend angeordnet ist.
15. Manipulationssystem nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung (2) mithilfe eines mechanischen, eines hydraulischen oder pneumatischen Antriebs bewegbar ist.
16. System zur Manipulation von Zellen unter einem
Mikroskop, umfassend eine Kapillare (1) als
Zellmanipulationswerkzeug und eine die Kapillare schützende Schutzvorrichtung (2), wobei die Kapillare (1) und die
Schutzvorrichtung (2) relativ zueinander zwischen einer die Kapillare kontaktlos schützenden Position und einer die
Kapillare zur Manipulation freigebenden Position bewegbar sind .
17. Manipulationssystem nach Anspruch 16, wobei die
Schutzvorrichtung an einem die Kapillare (1) aufnehmenden Kapillarenhalter (4) angebracht ist.
18. Manipulationssystem nach Anspruch 17, wobei die
Kapillare (1) mit einer Klemmmutter oder Klemmhülse als
Klemmglied (3), dessen Durchmesser größer als jener der
Kapillare ist, am Kapillarenhalter (4) fixiert ist und der Innendurchmesser der Schutzvorrichtung (2) im Wesentlichen gleich oder größer als der Durchmesser des Klemmglieds (3) ist .
19. Manipulationssystem nach Anspruch 17, wobei die
Kapillare (1) mit einer Klemmmutter oder Klemmhülse als Klemmglied (3) am Kapillarenhalter (4) fixiert ist und die Schutzvorrichtung (2) am Klemmglied (3) einrastbar ist.
20. Manipulationssystem nach Anspruch 19, wobei die äußere Oberfläche die Klemmmutter (3) Abflachungen (3a) mit einer Schlüsselweite aufweist und ein Bereich der Schutzvorrichtung {2} dieser Schlüsselweite entsprechend ausgebildet ist.
21. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Schutzvorrichtung (2) entlang der Längsachse der Kapillare (1) kontaktlos über die Kapillare schiebbar oder stülpbar ist.
22. Manipulationssystem nach Anspruch 21, wobei die
Schutzvorrichtung (2) eine in Achsrichtung der Kapillare (1) hintere Wandung mit einer Öffnung aufweist, über welche die Schutzvorrichtung auf der Längsachse der Kapillare geführt wird .
23. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Schutzvorricht ng eine kontaktlos über die
Kapillare (1) klappbare Schutzhülse (2) ist.
24. Manipulationssystem nach Anspruch 17, 18, 19, 20 oder 23, wobei die Schutzvorrichtung (2) über eine horizontale Kippachse (13) am Kapillarenhalter (4) angebracht ist.
25. Manipulationssystem nach Anspruch 17, 18, 19, 20 oder 23, wobei die Schutzvorrichtung (2) an einem Tragarm (6) um eine horizontale Achse drehbar angebracht ist und durch
Bewegen des Tragarms über die Kapillare (2) überstülpbar ist.
26. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 25, weiter einen um eine horizontale Rotationsachse (11)
schwenkbaren Schwenkarm (10) umfassend, an dessen von der Rotationsachse entferntem Ende eine entlang dreier
orthogonaler Arbeitsachsen (7, 8, 9) bewegliche Kapillarenverstellung vorgesehen ist, an der die Kapillare
(I) um eine zur Rotationsachse (11} parallele Kapillarenachse (12) schwenkbar angebracht ist.
27. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 25, weiter eine entlang dreier orthogonaler Arbeitsachsen (7, 8, 9) bewegliche Kapillarenverstellung umfassend, an deren einem Ende ein Schwenkarm (10) um eine horizontale Rotationsachse
(II) schwenkbar gelagert ist, an dessen von der
Rotationsachse entferntem Ende die Kapillare (1) um eine zur Rotationsachse (11) parallele Kapillarenachse (12) schwenkbar angebracht ist.
28. Manipulationssystem nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Schutzvorrichtung (2) relativ zur Kapillarenverstellung bzw. zur Rotationsachse (11) des Schwenkarms ortsfest angeordnet ist .
29. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 26 oder 28, wobei die Kapillarenverstellung mit den Arbeitsachsen (7, 8, 9) hängend angeordnet ist.
30. Manipulationssystem nach einem der Ansprüche 16 bis 29, wobei die Schutzvorrichtung (2) mithilfe eines mechanischen, eines hydraulischen oder pneumatischen Antriebs bewegbar ist.
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