WO2019216783A1 - Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов - Google Patents

Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов Download PDF

Info

Publication number
WO2019216783A1
WO2019216783A1 PCT/RU2018/000294 RU2018000294W WO2019216783A1 WO 2019216783 A1 WO2019216783 A1 WO 2019216783A1 RU 2018000294 W RU2018000294 W RU 2018000294W WO 2019216783 A1 WO2019216783 A1 WO 2019216783A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
containers
cassettes
samples
processing
histological
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/000294
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Элеонора Ильинична ТЯН
Original Assignee
Tjan Eleonora Iljinichna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tjan Eleonora Iljinichna filed Critical Tjan Eleonora Iljinichna
Priority to ES18918312T priority Critical patent/ES2939866T3/es
Priority to EP18918312.2A priority patent/EP3792612B1/de
Priority to US17/053,377 priority patent/US20210072123A1/en
Priority to PCT/RU2018/000294 priority patent/WO2019216783A1/ru
Publication of WO2019216783A1 publication Critical patent/WO2019216783A1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • G01N1/2813—Producing thin layers of samples on a substrate, e.g. smearing, spinning-on
    • 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
    • G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • G01N1/31—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/80—Mixers with rotating receptacles rotating about a substantially vertical axis
    • B01F29/81—Mixers with rotating receptacles rotating about a substantially vertical axis with stationary mixing elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00—Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/80—Mixers with rotating receptacles rotating about a substantially vertical axis
    • B01F29/82—Mixers with rotating receptacles rotating about a substantially vertical axis the receptacle comprising a rotary part, e.g. the bottom, and a stationary part, e.g. the wall, with optional use of a stirrer; the receptacle comprising parts moving in opposite directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • 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
    • 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
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/025—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having a carousel or turntable for reaction cells or cuvettes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • B05C13/02—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/09—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating separate articles
    • B05C3/109—Passing liquids or other fluent materials into or through chambers containing stationary articles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • G01N1/06—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting providing a thin slice, e.g. microtome
    • 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
    • G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • G01N1/31—Apparatus therefor
    • G01N2001/315—Basket-type carriers for tissues

Definitions

  • the invention relates to research methods, and in particular to devices for the preparation of histological and biological samples for microscopic studies.
  • Tissue samples taken for examination must be fixed with an aqueous or aqueous-alcoholic solution of formaldehyde before being microtominated, then dehydrated with a liquid miscible with water, then clarified with an organic liquid that mixes well with dehydrating liquid and paraffin (or other wax), after which are impregnated with a melt of paraffin or other wax.
  • a sample impregnated with paraffin must be fixed in a special microtome holder.
  • a paraffin block Paraffin is cut together with the sample, and the resulting sections are then spread out in water and placed on a glass slide.
  • the formation of a paraffin block is a separate procedure.
  • the histological sample which has been dehydrated and waxed, is placed in a mold of an appropriate size, orienting so that the part of the sample intended for examination is pressed to the bottom of the mold, fill the mold with paraffin and cover with a usually marked cassette in which the sample was placed during dehydration and waxing by removing the cassette cover.
  • the cassette becomes the holder of the block for fixing in the microtome.
  • the operation of forming blocks is called pouring, and for its implementation, special filling devices are used, including a container with a paraffin melt, heated containers for molds and sample cassettes, and a cooled surface to complete the formation of blocks.
  • special filling devices including a container with a paraffin melt, heated containers for molds and sample cassettes, and a cooled surface to complete the formation of blocks.
  • the disadvantages of the generally accepted filling procedure are its laboriousness, non-ergonomics and chemical harmfulness to personnel (residues of antireflection liquid - xylene), as well as the possibility of errors in the numbering of cassettes when transferring samples.
  • Milestone Pathos Delta and logos sample processing and filling devices from Milestone SRL [Milestone + Klinipath's Rapid Tissue Processing and Auto-embedding ALL-IN-ONE Synergy prospectus] include a ring-shaped rack on which sample cassettes are installed in processor camera. In the process of posting the cassettes are located on the shelves of the rack at an angle; when switching to the filling process, the cartridges are oriented horizontally. After filling, the cassettes are removed from the processor and placed for cooling on the cooled panel (see prospectus). When these devices are used, specially designed prefabricated cassette molds from Klinipath B.V.
  • the liquid inside the ring rack can be mixed with a magnetic stirrer; however, this is not enough for efficient fluid exchange in a sample firmly pressed to the bottom of the mold; therefore, it is proposed to use microwave irradiation to accelerate the process.
  • microwave irradiation If the time of wiring and pouring samples with a thickness of 1 mm is 1 hour 35 minutes, then samples with a thickness of 5 mm require 5 hours 35 minutes for this (prospectus, p. 5).
  • the apparatus should be loaded with cassettes with samples of the same thickness, since when loading samples of different thicknesses, some of them may be overexposed during wiring, and some may not pass through the wiring completely, which limits the use of the processor in question.
  • the apparatus and the method of its operation does not imply the simultaneous loading of it with various cassettes - both conventional and prefabricated cassettes-forms; at the same time, the loading volume of prefabricated cassettes-molds is sharply reduced - 40 prefabricated cassettes-molds, while the loading volume of conventional cassettes is 300 pieces.
  • a device for processing and impregnation of histological and biological samples allows to increase the processing productivity while maintaining its high efficiency.
  • the device includes rotating means enclosed in a housing, the axis of rotation of which is arranged horizontally, with cassette containers with samples mounted in the form of a vertically arranged ring mounted on the axis, means for rotating the axis of rotation with variable speed and containers with processing and impregnating liquids located outside the housing and pipes connected to it for supplying and discharging said liquids.
  • Sample cassettes are placed in containers. The level of processing and impregnating liquids is set approximately at the level of the axis of rotation.
  • the containers When the axis rotates, the containers alternately fall into the processing fluid and exit it; the processing fluid flows from the containers and cassettes with the samples and refills them.
  • the specified device allows you to process and to impregnate histological samples in prefabricated cassettes with high efficiency and productivity, however, it is not suitable for pouring, since cassettes with samples do not store in horizontal containers necessary for holding paraffin melt in prefabricated cassettes during filling.
  • the invention is based on the task of creating an apparatus in which effective processing and impregnation of histological and biological samples and subsequent pouring of microtome blocks can be carried out.
  • the mechanism for orienting containers and holding them in a horizontal or inclined position can be made in the form of mechanisms known from the prior art, but never before used in apparatus for conducting, impregnating or filling biological and histological samples, for example, in the form of a gear transmission, or in the form of a planetary gear, or in the form of a parallelogram mechanism.
  • Containers for cassettes in the inventive device is made square in cross section.
  • the inventive device can be processed simultaneously samples placed in standard cassettes and prefabricated mold cartridges, as containers for standard cartridges and prefabricated mold cartridges are interchangeable
  • the inventive processor is shown in FIG. fourteen.
  • FIG. 1A and 1B schematically show the arrangement of a ring of containers with cassettes housed therein, mounted on an axis of rotation.
  • FIG. 2A and 2B show a gear placed between the container ring and the processor wall.
  • FIG. ZA - ZS presents a planetary gear located between the ring of containers and the wall of the processor.
  • FIG. 4A - 4C show a parallelogram mechanism for moving containers into a horizontal or inclined position.
  • the processor has a housing 1 in which the axis of rotation 2 is located horizontally.
  • a carriage 3 On the axis 2, a carriage 3 is mounted on which containers 4 with cassettes or prefabricated cassettes with histological specimens are fixed.
  • the containers are fixed with axes 5 on the supporting disk 6 (Fig. 1B).
  • Axis 2 rotates with drive 7.
  • the mechanism of container orientation 8, holding them in a horizontal or inclined position is placed between the wall of the housing 1 and the carriage 3 (Fig. 2A).
  • the mechanism 8 includes, fixed on the hollow axis 9, included in the processor, the Central gear 10 (Fig. 2B). Inside the hollow axis 9, there passes a rotation axis 2, on which the carriage 3 is fixed.
  • the intermediate gears 11 and the external gears 12 are mounted on the carriage 3, the intermediate gears 11 being engaged simultaneously with the central gear 10 and the external gears 12.
  • the containers 4 are fastened to the external gears ! 2.
  • a separate drive 13 is used to translate containers into a horizontal or inclined position.
  • a planetary gear is placed between the containers 4 and the carriage 3 and includes a Central gear 14 and the outer gears 15, fastened to the containers 4 (Fig. 3A and 3B).
  • the carriage 3 is connected by a hollow axis 2 to the gear 16.
  • An axis connecting the central gear 14 of the planetary gear with the outer gear 17 engaged with the gear 18 located on the axis of the drive 7 passes inside the hollow axis 2.
  • Coaxial gear 18 is made gear 19 meshed with gear 16.
  • an eccentric spike 20 is made on gear 18, and a circular groove 21 is made on gear 19 (see Fig. 3C), into which the spike 20 enters.
  • a parallelogram mechanism is placed between the carriage 3 and the wall of the housing 1 (Fig. 4A-4C).
  • the mechanism includes a ring 22 located above the carriage 3 and supported by a support roller 23 mounted on a pivot arm 24 with an axis and an additional drive 25 located outside the processor.
  • the axes of the container holders 26 are connected by levers 27 with the corresponding axes 28 located on the ring 22.
  • the mechanisms for transferring containers for sample cassettes to a horizontal or inclined position work as follows.
  • Translation (switching) of the planetary mechanism using a drive 7 rotate the gear 18 counterclockwise; while the spike 20 moves into the groove 21.
  • the second gear 19 is stationary until the spike 20 reaches the end of the groove 21 - during this period the carriage 3 is also stationary, the central gear 14 rotates and rotates the outer gear 15 with the holders of the containers 4, This changes the position of the containers relative to the horizontal.
  • the carriage 3 and the central gear 14 begin to rotate together and until the next planetary gear change, the position of the outer gears 15 with the holders of the containers 4 remains unchanged.
  • the inventive device operates as follows.
  • the containers are arranged horizontally.
  • the containers loaded with cartridges and prefabricated forms are transferred using the used orientation mechanism to an inclined (5 - 90 ° to horizontal) position.
  • a small vacuum is created in the housing 1, under the influence of which the first liquid is sucked into the housing from a container placed outside the housing (not shown).
  • the level of the processing fluids is set below axis 2 or at its level.
  • Drive 7 begins to rotate containers 4 at a speed of 1-10 rpm. When the axis rotates, the containers alternately lower and exit the processing fluid; the processing fluid in this case flows down from the containers and cassettes or prefabricated cassette molds down and refills them.
  • the liquid from the housing is removed into an appropriate container and the drive rotational speed is increased, which allows droplet moisture to be removed from containers and cartridges (and prefabricated molds) with samples. Processing can be carried out under a vacuum of 200 - 600 mm RT. Art.
  • the containers Upon completion of processing and paraffin impregnation of the samples, the containers are transferred to the horizontal position using the used orientation mechanism, which makes it possible to fill the samples with paraffin to obtain blocks used in microtomation.
  • the paraffin from the chamber Upon completion of filling, the paraffin from the chamber is drained and the heating of the chamber is turned off so that the paraffin in the prefabricated cassettes forms freezes.
  • the inventive device allows not only to process and impregnate histological samples with high efficiency and productivity, using standard cassettes and prefabricated cassettes in one load, but also to fill blocks in the same apparatus in prefabricated cassettes, which eliminates long-term and time-consuming manual filling procedure, as well as possible identification errors of samples.
  • the inventive device for processing and impregnation of histological and biological samples can be used in laboratories specializing in histological (pathoanatomical) and cytological studies, as well as in any other biological and medical institutions involved in microscopic studies of tissues and cells.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Устройство включает заключенное в корпус вращающееся средство, ось вращения которого размещена горизонтально. На оси вращения установлены контейнеры для кассет с образцами, объединенные в форме вертикально расположенного кольца, Устройство имеет средство для вращения оси вращения с переменной скоростью и емкости с обрабатывающими и пропитывающими жидкостями, размещенные вне корпуса и соединенные с ним патрубками для подачи и выгрузки указанных жидкостей. Дополнительно в устройстве выполнен механизм ориентации контейнеров для кассет с образцами, размещенный между кольцом контейнеров и стенкой устройства, имеющий отдельное средство перевода контейнеров для кассет с образцами в горизонтальное или наклонное положение, удерживающий их в горизонтальном или наклонном положении. Механизм ориентации контейнеров может быть выполнен в форме зубчатой передачи с промежуточными шестернями, находящимися в зацеплении с центральной и наружными шестернями, или в виде планетарной передачи, или параллелограммного механизма.

Description

Устройство для обработки и пропитки гистологических
и биологических образцов
Область техники
Изобретение относится к методам исследования, а именно к устройствам для подготовки гистологических и биологических образцов для микроскопических исследований.
Взятые для исследования образцы тканей, прежде чем их можно микротомировать, должны быть зафиксированы водным или водно-спиртовым раствором формальдегида, затем обезвожены жидкостью, смешивающейся с водой, затем просветлены органической жидкостью, хорошо смешивающейся с обезвоживающей жидкостью и парафином (или другим воском), после чего пропитаны расплавом парафина или другого воска.
Для микротомирования образец, пропитанный парафином, должен быть закреплен в специальном держателе микротома. При этом для того, чтобы закрепить образец в стандартном держателе микротома, нужно чтобы он был помещен в парафиновый блок. Парафин режется вместе с образцом, и полученные срезы затем расправляют в воде и размещают на предметном стекле. Формирование парафинового блока представляет собой отдельную процедуру. Гистологический образец, прошедший обезвоживание и парафинирование, помещают в формочку соответствующего размера, ориентируя таким образом, чтобы часть образца, предназначенная для исследования, была прижата ко дну формочки, заливают формочку парафином и накрывают обычно маркированной кассетой, в которой образец находился во время обезвоживания и парафинирования, удалив крышку кассеты. Кассета становится держателем блока для закрепления в микротоме.
Операция формирования блоков называется заливкой, и для её выполнения используются специальные заливочные устройства, включающие емкость с расплавом парафина, нагреваемые контейнеры для формочек и кассет с образцами и охлаждаемую поверхность для завершения формирования блоков. Недостатками общепринятой процедуры заливки является ее трудоемкость, неэргономичность и химическая вредность работы персонала (остатки просветляющей жидкости - ксилола), а также возможность ошибки в нумерации кассет при перекладывании образцов.
Предшествующий уровень техники
Попытки автоматизировать процесс заливки предпринимались неоднократно. Для автоматизации этого процесса необходимо выполнение двух условий: образец должен располагаться на дне формы, чтобы в блоке оказаться на его вершине, и он должен быть ориентирован определенным образом для получения срезов.
Устройства для обработки и заливкигистологических образцов Pathos Delta и Logos фирмы Milestone фирмы Milestone SRL [проспект фирмы Milestone+Klinipath «Rapid Tissue Processing and Auto-embedding ALL-IN-ONE Synergy»] включают кольцевидный стеллаж, на котором размещены кассеты с образцами, устанавливаемый в камере процессора. В процессе проводки кассеты располагаются на полках стеллажа под углом; при переходе к процессу заливки кассеты ориентированы горизонтально. После выполнения заливки кассеты извлекаются из процессора и размещаются для охлаждения на охлаждаемой панели (см. проспект). При работе указанных устройств используют специально разработанные сборные кассеты-формы фирмы Klinipath B.V. [ЕР 2439510, МПК G01N1/36, 2016] с углублением, на дне которого размещается гистологический образец, прикрытый сверху проницаемой для обрабатывающих жидкостей и расплава парафина губкой; у формы выполнены расширяющиеся закраины и центральное отверстие; отверстие перекрывается стандартной кассетой для гистологических образцов, упирающейся в закраины формы. Как показано в проспекте, после охлаждения блок с образцом и кассетой легко отделяется от формы и поступает на микротомирование.
В процессе проводки жидкость внутри кольцевого стеллажа может перемешиваться с помощью магнитной мешалки; однако этого недостаточно для эффективного обмена жидкости в образце, плотно прижатом ко дну формы, поэтому для ускорения процесса предлагается использовать СВЧ облучение. Если время проводки и заливки образцов толщиной 1 мм составляет 1 час 35 мин, то образцы толщиной в 5 мм требуют для этого 5 час 35 мин (проспект, стр.5). Таким образом, загрузка аппарата должна выполняться кассетами с образцами одной толщины, так как при загрузке разнотолщинными образцами часть из них может быть передержана при проводке, а часть может не пройти проводку полностью, что ограничивает применение рассматриваемого процессора. Кроме того, аппарат и способ его работы не предполагает одновременную загрузку его различными кассетами - и обычными и сборными кассетами-формами; при этом объем загрузки сборными кассетами-формами резко уменьшается - 40 сборных кассет-форм при том, что объем загрузки обычными кассетами - 300 штук.
Процессоры, в которых может выполняться и проводка, и заливка гистологических и биологических образцов, помещенных в сборные кассеты- формы, предлагались неоднократно (см. например, US8900857, МПК С12МЗ/00, 2014; US9733166, МПК G01N1/36, 2017; US9194776, МПК А61В10/00, 2015; US9568402, МПК А61В10/00, 2017), однако онине имеют средств ускорения обработки тканей, что не позволяет своевременно завершить обработку образцов, плотно прижатых ко дну формы.
Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов (RU2150097, МПК G01N1/28, 2000) позволяет повысить производительность обработки при сохранении её высокой эффективности. Устройство включает заключенное в корпус вращающееся средство, ось вращения которого размещена горизонтально, с установленными на оси контейнерами для кассет с образцами, объединенными в форме вертикально расположенного кольца, средство для вращения оси вращения с переменной скоростью и емкости с обрабатывающими и пропитывающими жидкостями, размещенные вне корпуса и соединенные с ним патрубками для подачи и выгрузки указанных жидкостей. Кассеты с образцами размещаются в контейнерах. Уровень обрабатывающих и пропитывающих жидкостей устанавливают примерно на уровне оси вращения. При вращении оси контейнеры поочередно опускаются в обрабатывающую жидкость ивыходят из неё; обрабатывающая жидкость при этом стекает из контейнеров и кассет с образцами и вновь наполняет их. Указанное устройство позволяет обрабатывать и пропитывать гистологические образцы в сборных кассетах-формах с высокой эффективностью и производительностью, однако оно не пригодно для заливки, поскольку кассеты с образцами не сохраняют в контейнерах горизонтальной ориентации, необходимой для удержания расплава парафина в сборных кассетах- формах при заливке.
Раскрытие изобретения В основу изобретения поставлена задача создания аппарата, в котором могла бы производиться эффективная обработка и пропитка гистологических и биологических образцов и последующая заливка блоков для микротомирования.
Указанная задача решается тем, что в устройстве для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов, включающем заключенное в корпус вращающееся средство, ось вращения которого размещена горизонтально, с установленными на ней контейнерами для кассет с образцами, объединенными в форме вертикально расположенного кольца, средство для вращения оси вращения с переменной скоростью и емкости с обрабатывающими и пропитывающими жидкостями, размещенные вне корпуса и соединенные с ним патрубками для подачи и выгрузки указанных жидкостей, дополнительно выполнен механизм ориентации контейнеров для кассет с образцами, размещенный между кольцом контейнеров и стенкой устройства, имеющий отдельное средство перевода контейнеров для кассет с образцами в горизонтальное или наклонное положение и удерживающий их в горизонтальном или наклонном положении.
Механизм ориентации контейнеров и удержания их в горизонтальном или наклонном положении может быть выполнен в виде механизмов, известных из уровня техники, однако никогда ранее не использовавшихся в аппаратуре для проводки, пропитки или заливки биологических и гистологических образцов, например, в виде зубчатой передачи, или в форме планетарной передачи, или в виде параллелограммного механизма.
Контейнеры для кассет в заявляемом устройстве выполнены квадратными в поперечном сечении. В заявляемом устройстве могут обрабатываться одновременно образцы, размещенные в стандартных кассетах и сборных кассетах-формах, так как контейнеры для стандартных кассет и сборных кассет- форм взаимозаменяемы
Заявляемый процессор представлен на Фиг. 1 - 4.
На Фиг. 1А и 1В схематически показано расположение кольца контейнеров с размещенными в них кассетами, закрепленных на оси вращения.
На Фиг. 2А и 2В представлена зубчатая передача, размещенная между кольцом контейнеров и стенкой процессора.
На Фиг. ЗА - ЗС представлена планетарная передача, размещенная между кольцом контейнеров и стенкой процессора.
На Фиг. 4А - 4С представлен параллелограммный механизм для перевода контейнеровв горизонтальное или наклонное положение.
Представленный схематически на Фиг. 1А и 1В процессор имеет корпус 1, в котором горизонтально расположена ось вращения 2. На оси 2 установлена каретка 3, на которой закреплены контейнеры 4 с кассетами или сборнымикассетами-формамис гистологическими образцами. Контейнеры закреплены осями 5 на опорном диске 6 (Фиг. 1Б). Ось 2 вращается с помощью привода 7.
В случае использования зубчатой передачи (Фиг 2А - 2В) механизм 8ориентации контейнеров, удерживающий их в горизонтальном или наклонном положении, размещен между стенкой корпуса 1 и кареткой 3 (Фиг. 2А). Механизм 8 включает закрепленную на полой оси 9, входящей в процессор, центральную шестерню 10 (Фиг. 2В). Внутри полой оси 9 проходит ось вращения 2, на которой закреплена каретка 3. На каретке 3 смонтированы промежуточные шестерни 11 и внешние шестерни 12, причем промежуточные шестерни 11 входят в зацепление одновременно с центральной шестерней 10 и внешними шестернями 12. Контейнеры 4 скреплены с внешними шестернями! 2. Отдельный привод 13 служит для перевода контейнеров в горизонтальное или наклонное положение.
Планетарная передача размещена между контейнерами 4 и кареткой 3 и включает центральную шестерню 14 и наружные шестерни 15, скрепленные с контейнерами 4 (Фиг. ЗА и ЗВ). Каретка 3 соединена полой осью 2 с шестерней 16. Внутри полой оси 2 проходит ось, соединяющая центральную шестерню 14 планетарной передачи с наружной шестерней 17, находящейся в зацеплении с шестерней 18, расположенной на оси привода 7. Соосно шестерне 18 выполнена шестерня 19, находящаяся в зацеплении с шестерней 16. Для ограничения угла взаимного поворота на шестерне 18 выполнен эксцентричный шип 20, а на шестерне 19 выполнен циркулярный паз 21 (см. Фиг. ЗС), в который шип 20 заходит.
Параллелограммный механизм размещен между кареткой 3 и стенкой корпуса 1 (Фиг. 4А- 4С). Механизм включает кольцо 22, расположенное выше каретки 3 и поддерживаемое опорным роликом 23, установленным на поворотном рычаге 24 с осью и дополнительным приводом 25, размещенным вне процессора. Оси держателей контейнеров 26 соединены рычагами 27 с соответствующими по расположению осями 28, расположенными на кольце 22.
Механизмы перевода контейнеров для кассет с образцами в горизонтальное или наклонное положениеработаю следующим образом.
Перевод (переключение)зубчатого механизма: при остановленной каретке 3 с помощью отдельного привода 13 поворачивают на определенный угол центральную шестерню 10; при этом внешние шестерни 12 и связанные с ними контейнеры 4 также поворачиваются на тот же угол. После этого привод 13 останавливают, включают привод 7, и внешние шестерни 12 и связанные с ними контейнеры 4 вращаются вместе с кареткой 3 в новом неизменном положении относительно горизонтали.
Перевод (переключение) планетарного механизма: с помощью привода 7 вращают шестерню 18 против часовой стрелки; при этом шип 20 перемещается в пазу 21. Вторая шестерня 19 неподвижна до тех пор, пока шип 20 не дойдет до конца паза 21 - в этот период каретка 3 также неподвижна, ацентральная шестерня 14 поворачивается и вращает наружные шестерни 15 с держателями контейнеров 4, при этом меняется положение контейнеров относительно горизонтали. После того, как шип 20 достигает конца паза 21 шестерни 18 и 19, каретка 3 и центральная шестерня 14 начинают вращаться совместно и до следующего переключения планетарного механизма положение наружных шестерен 15 с держателями контейнеров 4 остается неизменным.
Перевод (переключение) параллелограммного механизма: при вертикальном положении рычага24 (Фиг. 4В) опорного ролика 23 соединительные рычаги 27 осей 28 контейнеров также направлены вертикально, и контейнеры 4 расположены горизонтально. Для изменения положения контейнеров рычаг 24 опорного ролика поворачивают, кольцо 22 смещается в ту же сторону, соединительные рычаги 27 синхронно поворачивают оси 26 держателей контейнеров 4, которые занимают наклонное положение (Фиг. 4С), сохраняющееся при вращении каретки 3.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
В начале цикла, при загрузке контейнеров кассетами и сборными кассетами-формами, для удобства загрузки контейнеры расположены горизонтально. Загруженные кассетами и сборными формами контейнеры переводят с помощью используемого механизма ориентации в наклонное (5 - 90° к горизонтали) положение.
В корпусе 1 создается небольшой вакуум, под действием которого в корпус засасывается первая жидкость из размещенной вне корпуса емкости (не показана). Уровень обрабатывающих жидкостей устанавливают ниже оси 2 или на ее уровне. Привод 7 начинает вращать контейнеры 4 со скоростью 1 - 10 об/мин. При вращении оси контейнеры поочередно опускаются и выходят из обрабатывающей жидкости; обрабатывающая жидкость при этом стекает из контейнеров и кассет или сборных кассет-форм вниз и вновь заполняет их. По окончании каждого этапа обработки жидкость из корпуса удаляют в соответствующую емкость и увеличивают скорость вращения привода, что позволяет удалить капельную влагу из контейнеров и кассет (и сборных форм) с образцами. Обработка может проводиться под вакуумом 200 - 600 мм рт. ст.
По завершении обработки и пропитки парафином образцов контейнеры с помощью используемого механизма ориентации переводят в горизонтальное положение, что позволяет провести заливку образцов парафином с получением блоков, используемых при микротомировании. По завершению заливки парафин из камеры сливают и выключают нагрев камеры для того, чтобы парафин в сборных кассетах-формах застыл.
Заявляемое устройство позволяет не только обрабатывать и пропитывать гистологические образцы с высокой эффективностью и производительностью, используя при этом и стандартные кассеты, и сборные кассеты-формы в одной загрузке, но и производить заливку блоков в том же аппарате в сборных кассетах- формах, что исключает длительную и трудоемкую процедуру ручной заливки, а также возможные ошибкиидентификации образцов. Промышленная применимость
Заявляемое устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов может быть использовано в лабораториях, специализирующихся на гистологических (патологоанатомических) и цитологических исследованиях, а также в любых других биологических и медицинских учреждениях, занимающихся микроскопическими исследованиями тканей и клеток.

Claims

Формула изобретения
1. Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов, включающее заключенное в корпус вращающееся средство, ось вращения которого размещена горизонтально, с установленными на ней контейнерами для кассет с образцами, объединенными в форме вертикально расположенного кольца, средство для вращения оси вращения с переменной скоростью и емкости с обрабатывающими и пропитывающими жидкостями, размещенные вне корпуса и соединенные с ним патрубками для подачи и выгрузки указанных жидкостей, отличающееся тем, что в нем дополнительно выполнен механизм ориентации контейнеров для кассет с образцами, размещенный между кольцом контейнеров и стенкой устройства, имеющий отдельное средство перевода контейнеров для кассет с образцами в горизонтальное или наклонное положение, удерживающий их в горизонтальном или наклонном положении.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм ориентации контейнеров выполнен в виде зубчатой передачи с промежуточными шестернями, находящимися в зацеплении с центральной и наружными шестернями.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм ориентации контейнеров выполнен в виде планетарной передачи.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм ориентации контейнеров выполнен в виде параллелограммного механизма.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контейнеры для кассет имеют квадратное поперечное сечение.
PCT/RU2018/000294 2018-05-07 2018-05-07 Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов WO2019216783A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES18918312T ES2939866T3 (es) 2018-05-07 2018-05-07 Dispositivo para el tratamiento y la impregnación de muestras histológicas y biológicas
EP18918312.2A EP3792612B1 (de) 2018-05-07 2018-05-07 Vorrichtung zur verarbeitung und infiltrierung histologischer und biologischer proben
US17/053,377 US20210072123A1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 Device for Processing and Infiltrating Histological and Biological Samples
PCT/RU2018/000294 WO2019216783A1 (ru) 2018-05-07 2018-05-07 Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2018/000294 WO2019216783A1 (ru) 2018-05-07 2018-05-07 Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019216783A1 true WO2019216783A1 (ru) 2019-11-14

Family

ID=68467533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/000294 WO2019216783A1 (ru) 2018-05-07 2018-05-07 Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210072123A1 (ru)
EP (1) EP3792612B1 (ru)
ES (1) ES2939866T3 (ru)
WO (1) WO2019216783A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117139513B (zh) * 2023-09-04 2024-04-05 乐宏线缆有限公司 一种线缆切片装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1719257A1 (ru) * 1989-03-16 1992-03-15 Опытно-Конструкторское Производство Института Физиологии Им.А.А.Богомольца Устройство дл подготовки биологической ткани к гистологическому исследованию
US6058788A (en) * 1996-11-19 2000-05-09 Leica Instruments Gmbh Drive device for an automatic embedding machine for treating samples for histological examinations
RU2150097C1 (ru) 1997-03-17 2000-05-27 Извозчиков Илья Борисович Устройство для обработки и пропитки гистологических образцов
RU2001113669A (ru) * 2001-05-10 2003-05-10 Иль Борисович Извозчиков Устройство для обработки и пропитки гистологических образцов
EP2439510A1 (en) 2010-10-06 2012-04-11 Klinipath B.V. Method and device for preparing tissue and mould for pretreating tissue material
US8900857B2 (en) 2008-06-18 2014-12-02 Leica Biosystems Melbourne Pty Ltd Devices and methods for tissue handling and embedding
US9194776B2 (en) 2013-03-15 2015-11-24 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Processor for working on histological samples
US9377382B2 (en) * 2011-04-20 2016-06-28 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Method and apparatus for detaching and/or isolating a histological sample
US9568402B2 (en) 2012-12-28 2017-02-14 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Processor for processing histological samples
US9733166B2 (en) 2006-12-18 2017-08-15 Leica Biosystems Melbourne Pty Ltd Device and method for tissue handling and embedding

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3042578A1 (de) * 1980-11-12 1982-06-24 C. Reichert Optische Werke Ag, Wien Inkubationseinrichtung zur fixation, entwaesserung und einbettung biologischer objekte fuer mikroskopische, insbesondere elektronenmikroskopische untersuchungen
ES2171124B1 (es) * 2000-08-04 2003-11-16 Hlt Gmbh Procedimiento para la preparacion de muestras organicas o inorganicas para su examen clinico o cientifico y maquina para realizar dicho procedimiento.
DE102007044116A1 (de) * 2007-09-16 2009-04-02 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Gewebeinfiltrationsvorrichtung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1719257A1 (ru) * 1989-03-16 1992-03-15 Опытно-Конструкторское Производство Института Физиологии Им.А.А.Богомольца Устройство дл подготовки биологической ткани к гистологическому исследованию
US6058788A (en) * 1996-11-19 2000-05-09 Leica Instruments Gmbh Drive device for an automatic embedding machine for treating samples for histological examinations
RU2150097C1 (ru) 1997-03-17 2000-05-27 Извозчиков Илья Борисович Устройство для обработки и пропитки гистологических образцов
RU2001113669A (ru) * 2001-05-10 2003-05-10 Иль Борисович Извозчиков Устройство для обработки и пропитки гистологических образцов
US9733166B2 (en) 2006-12-18 2017-08-15 Leica Biosystems Melbourne Pty Ltd Device and method for tissue handling and embedding
US8900857B2 (en) 2008-06-18 2014-12-02 Leica Biosystems Melbourne Pty Ltd Devices and methods for tissue handling and embedding
EP2439510A1 (en) 2010-10-06 2012-04-11 Klinipath B.V. Method and device for preparing tissue and mould for pretreating tissue material
US9377382B2 (en) * 2011-04-20 2016-06-28 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Method and apparatus for detaching and/or isolating a histological sample
US9568402B2 (en) 2012-12-28 2017-02-14 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Processor for processing histological samples
US9194776B2 (en) 2013-03-15 2015-11-24 Leica Biosystems Nussloch Gmbh Processor for working on histological samples

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3792612A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20210072123A1 (en) 2021-03-11
EP3792612A4 (de) 2022-02-23
EP3792612B1 (de) 2022-11-23
ES2939866T3 (es) 2023-04-27
EP3792612A1 (de) 2021-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9255865B2 (en) Integrated dissolution processing and sample transfer system
US5167926A (en) Apparatus for pretreating cells for flow cytometry
US3853092A (en) Apparatus for nutating and staining a microscope slide
CN100472197C (zh) 生物样品预处理方法和装置
US4459265A (en) Automatically operating analysis apparatus
US8337781B2 (en) Tissue infiltration device
US4034700A (en) Slide preparation station
JP2013513782A (ja) 生体サンプルを処理するための装置および方法
US7585465B2 (en) Pharmaceutical product release rate testing device
CN215065602U (zh) 一种医学检验血液推片染色装置
EP2518468B1 (en) Method, processor and carrier for processing frozen slices of tissue of biospecimens
JP6997810B2 (ja) 組織試料を調製する、特に組織試料を含むワックスブロックを作製する方法
WO2019216783A1 (ru) Устройство для обработки и пропитки гистологических и биологических образцов
EP2278296A1 (en) Single cavity tissue histology tissue-processor
US3771490A (en) Automatic tissue processor
JP2005504984A (ja) 組織学的検査のため組織標本を迅速に調製するための装置及び方法
US3807353A (en) Tissue staining and processing machine
JP4090995B2 (ja) 組織試料を処理するための装置
JP3973696B2 (ja) 組織学上の試料を処理しかつ浸潤させる装置
CN101868731B (zh) 用来封闭生物材料容器的设备
JPH10182501A (ja) 化合物の自動合成装置とこれに用いる反応管のシール構 造
JPH0627682B2 (ja) スライド標本用の自動染色装置
CN212871930U (zh) 一种石蜡组织切片脱蜡装置
JPS58216733A (ja) 液体試料自動分注装置
US2960962A (en) Manual control for automatic immersion apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18918312

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018918312

Country of ref document: EP

Effective date: 20201207