WO2021197972A1 - Elektrophoresevorrichtung zur verwendung bei einem electroclearing-verfahren - Google Patents

Elektrophoresevorrichtung zur verwendung bei einem electroclearing-verfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2021197972A1
WO2021197972A1 PCT/EP2021/057619 EP2021057619W WO2021197972A1 WO 2021197972 A1 WO2021197972 A1 WO 2021197972A1 EP 2021057619 W EP2021057619 W EP 2021057619W WO 2021197972 A1 WO2021197972 A1 WO 2021197972A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reaction
electrophoresis device
cassette
sample
hollow cylinder
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/057619
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fred S. Wouters-Bunt
Geertruida BUNT
Jörg RONNENBERG
Maren FRÄGER
Stephan Diekmann
Original Assignee
MobiCron GmbH
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 MobiCron GmbH filed Critical MobiCron GmbH
Priority to JP2022559365A priority Critical patent/JP2023519398A/ja
Priority to EP21716610.7A priority patent/EP4127651A1/de
Priority to CA3174630A priority patent/CA3174630A1/en
Priority to MX2022012227A priority patent/MX2022012227A/es
Priority to AU2021248120A priority patent/AU2021248120A1/en
Priority to KR1020227038171A priority patent/KR20220162769A/ko
Priority to US17/916,220 priority patent/US20230160852A1/en
Priority to CN202180025859.6A priority patent/CN115605740A/zh
Publication of WO2021197972A1 publication Critical patent/WO2021197972A1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/30Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • G01N1/31Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories
    • G01N27/44743Introducing samples
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D59/00Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/38Separation by electrochemical methods
    • B01D59/42Separation by electrochemical methods by electromigration; by electrophoresis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/333Ion-selective electrodes or membranes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00009Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34Purifying; Cleaning
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40Concentrating samples
    • G01N2001/4038Concentrating samples electric methods, e.g. electromigration, electrophoresis, ionisation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00009Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones
    • G01N2035/00019Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones cassette structures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00178Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00306Housings, cabinets, control panels (details)

Definitions

  • Electrophoresis apparatus for use in an electroclearing process
  • the invention relates to an electrophoresis device for use in a method for producing transparent biological samples.
  • Transparent biological samples are required in pathology and histology in order to be able to image the prepared tissue in three dimensions, for example using light sheet microscopy.
  • those components which have a high absorption or which have a refractive index that deviates from the refractive index of the tissue to be examined must be removed from the preparation.
  • These components primarily include the heme groups of the blood pigment hemoglobin and lipids from biological tissues.
  • the process of removing non-transparent substances and components from a tissue is known as clearing or clearing (also known as "clearing").
  • electrophoresis Some of the methods of electrophoresis are used for this purpose; this procedure is then also referred to as "electroclearing".
  • electrophoresis the components (analytes) to be examined are separated according to their size or charge within the solid phase of a suitable carrier material and thus detected, the conductivity of the electrophoresis buffer being essentially determined by the ions previously dissolved in the buffer.
  • the buffer also known as the “reaction liquid” has a high ionic strength. A contamination of the buffer by the analytes and a consequent change in the electrical field does not usually take place.
  • DE 10 2016 123 458 B3 discloses a preparative electrophoresis method for clarifying tissue preparations in which the electrophoresis buffer has a low ionic strength.
  • the solid phase is the tissue from which the "contaminating" components are to be removed under the action of an electric field.
  • Positively charged ions migrate to the cathode, negatively charged ions to the anode.
  • the ions essentially determine the conductivity of the electrophoretic buffer.
  • the clearing process can be followed quantitatively on the basis of the change in the conductivity of the buffer during electrophoresis.
  • the ion concentration of the buffer In order to allow the largest possible proportion of the electrophoretic force to act on the interfering components or components to be removed, the ion concentration of the buffer must be appropriately low and kept constant. A low ion concentration also minimizes the flow of current and thus the generated heat, whereby thermal damage to the tissue can be avoided.
  • An electrophoresis chamber is also known from DE 10 2016 123458 B3, which has a waisted reaction space that is designed to be rotationally symmetrical about a vertical axis and can be filled with electrophoresis solution, an annular channel open at the bottom into the reaction space, a first annular electrode in the reaction space and a second annular electrode in the Has reaction space above the waist.
  • the ion concentration of the buffer must be reasonably low and kept constant.
  • the contaminated electrode buffer must therefore be exchanged for a new, non-contaminated buffer.
  • the buffer is replaced by tipping the old buffer over the reaction chamber open at the top as well as by admitting fresh buffer. This can damage the tissue, which is often very sensitive to mechanical effects, which is why it should be removed from the reaction frame before every buffer change.
  • unwanted impairment of the tissue quality can also occur during the step of taking the sample. In addition, this additional work step is time-consuming.
  • the invention is therefore based on the object of providing an electrophoresis device for use in a method for producing transparent biological samples which eliminates the disadvantages in the prior art and which above all enables the reaction liquid to be changed quickly and easily.
  • the electrophoresis device provided should in particular ensure a change in the reaction liquid that is as gentle as possible for the biological sample.
  • the invention provides an electrophoresis device for use in a method for producing transparent biological samples, comprising a reaction frame, the reaction frame having an open top side and a bottom side opposite the open top side.
  • the device is characterized in that the underside at least partially comprises an opening.
  • a reaction frame is preferably provided, the underside of which is designed entirely as an opening.
  • Such a reaction frame accordingly has no base part connected to the reaction frame.
  • the upper side of the reaction frame is to be understood as the side which is arranged above a horizontal central axis of the reaction frame.
  • the underside is arranged below the horizontal central axis of the reaction frame.
  • An electrophoresis device configured in this way is advantageous for the clearing process because the reaction liquid which is required for the process is required, can be exchanged quickly and easily.
  • the reaction frame is received in a receptacle filled with reaction liquid or buffer, the receptacle having to have a base plate for this purpose.
  • the receptacle can be, for example, a tub or a hollow cylinder.
  • the reaction frame let into the receptacle initially forms a reaction space open on one side with the base plate of the receptacle, the open side being the top of the reaction frame, that is, the side opposite the base plate.
  • the underside of the reaction frame is then the side that faces the base plate of the receiving vessel.
  • the top of the frame is the side that is directed away from the bottom plate of the receptacle.
  • the reaction frame has a lattice or mesh structure in the area of an opening on the base plate.
  • the reaction frame can be removed from the receptacle at any time and transferred to another receptacle filled with fresh reaction liquid without transferring large amounts of the contaminated reaction liquid.
  • the old reaction liquid can run off through the opening in the underside of the frame.
  • the reaction frame can have a cover plate which is fixedly or detachably connected to the top of the reaction frame, wherein the cover plate can essentially completely cover the top of the reaction frame and the receptacle.
  • a detachable connection can be made possible, for example, by a plug connection.
  • the reaction space is completely closed. In this way it is prevented that foreign bodies can penetrate into the reaction space or users of the device can come into contact with the buffer during electrophoresis.
  • a horizontal reaction frame is provided.
  • the horizontal reaction frame comprises four inner side walls which are arranged in a cuboid shape to one another.
  • a corresponding receptacle which has four outer side walls which are also arranged in a cuboid shape relative to one another.
  • the inner side walls can each be of the same length or comprise two long and second short side walls.
  • the reaction frame can have a square or a rectangular shape. The same applies analogously to the outer side walls and to the receptacle.
  • the four outer side walls of the receiving vessel must have a common inner circumference which is larger than a common outer circumference of the inner side walls of the reaction frame.
  • the inner and the outer side walls can each be glued to one another or plugged into one another.
  • the outer side walls of the receptacle should have a height which is at least half the height of the inner side walls of the reaction frame. However, an embodiment is preferred in which the outer side walls of the receiving vessel are at least as high as the inner side walls of the reaction frame. In addition, there should be a sufficiently large distance between the outer side walls of the receptacle and the inner side walls of the reaction frame so that the frame can be inserted and removed from the tub quickly and without problems. This distance should preferably be at least 0.5 cm.
  • a vertical embodiment can also be provided, which is characterized in that the reaction frame comprises an inner hollow cylinder.
  • a corresponding receiving vessel is designed as an outer hollow cylinder, the outer hollow cylinder of the receiving vessel having an inner circumference which is larger than an outer circumference of the inner hollow cylinder of the reaction frame.
  • the outer hollow cylinder of the receiving vessel should have a height which is at least half the height of the inner hollow cylinder of the reaction frame.
  • an embodiment is preferred in which the outer hollow cylinder of the receiving vessel is at least as high as the inner hollow cylinder of the reaction frame.
  • there should be a sufficiently large concentric distance between the inner and outer hollow cylinder so that a quick and unproblematic introduction and removal of the frame from the receptacle are possible. This distance should preferably be at least 0.5 cm.
  • the electrophoresis device has a first electrode and a second electrode.
  • the first and second electrodes can be connected to a voltage source in order to generate an electric field.
  • the biological tissue is arranged essentially in the center of the reaction space because an approximately homogeneous electric field is concentrated there between the electrodes arranged opposite one another.
  • the first electrode and the second electrode are each designed as flat electrodes or as an electrode network. Electrodes configured in this way have the advantage that the electric field is evenly distributed over the entire reaction space and is not just limited to a specific area within the reaction liquid. However, other electrode shapes are also conceivable, such as, for example, zigzag electrodes. It is also advantageous if the first electrode and the second electrode are in electrical contact with the power source, each with an electrical feedthrough. The electrodes can be particularly easily connected to a voltage device via the electrical feedthroughs.
  • the electrical contacts for connecting the bushings to the power source are let into the cover plate of the reaction frame, so that the cover plate needs to be attached or placed on the reaction frame in order to connect the device to the power source.
  • the electrical contacts can simultaneously serve as plug connections for fixing the cover to the reaction frame. This ensures that current can only flow in the reaction space if the cover is connected to the reaction frame, that is, if a closed reaction space is present.
  • the first electrode is arranged on the reaction chamber side on one of the inner side walls of the reaction frame and that the second electrode is arranged on the reaction chamber side is arranged on that inner side wall which is opposite the first electrode.
  • the two electrodes should be arranged in parallel and lie in the same horizontal central axis. Such an arrangement of the electrodes results in a current flow in the horizontal direction.
  • the sample should be arranged between the electrodes.
  • the first electrode should be arranged on the reaction chamber side on the cover plate of the reaction frame and the second electrode should be arranged on the reaction chamber side on the base plate of the receiving vessel.
  • the two electrodes should lie in the same vertical central axis. Such an arrangement of the electrodes results in a current flow in the vertical direction.
  • the sample should be arranged between the electrodes.
  • the electrophoresis device comprises a sample cassette in which the sample is fastened and with which the sample can be arranged in the reaction space between the electrodes.
  • the sample cassette can be standardized.
  • the use of the sample cassettes according to the invention facilitates the implementation of electrophoresis methods. It is possible, for example, for each cassette to have a bar code and / or color code by means of which the cassettes can be identified. Such a coding has the additional advantage that it indicates the orientation of the sample cassette relative to the direction of electrophoresis. In this way, when the sample cassette is changed to another receptacle, it can easily be used in the correct electrophoresis direction.
  • a cassette holder can also be provided in which the sample cassette can be clamped.
  • the sample cassette comprises a base element and a cover element, which can be plugged together to form a cassette enclosing the sample, the base element and the cover element being pivotably connected to one another, in particular via a flexible connection (for example a hinge).
  • the sample cassette or the cassette is perforated at least in sections, with in particular the base element and the cover element each having a plurality of perforations arranged in a grid-like manner exhibit. The perforations allow buffer to reach the tissue sample, which in turn ensures that the electrical current can remove the desired substances from the sample.
  • Such sample cassettes are particularly suitable for use in a clearing process because they can be easily standardized.
  • the reaction frame has at least one receiving profile for receiving the sample cassette (or for receiving the cassette holder).
  • grooves are provided for this purpose, which are each formed on the reaction space side on two opposite inner side walls and run in the vertical direction.
  • the at least one receiving profile can also include a horizontally formed groove which is formed on the reaction space side in the base plate of the receiving vessel. According to this solution, the sample cassette can be inserted into the grooves by being pushed in the vertical direction.
  • a receptacle designed in this way has the advantage that the sample cassette can be easily and reliably introduced into the receptacle.
  • the reaction space is divided into a first reaction compartment and a second reaction compartment when the sample cassette or the cassette holder is accommodated in the receiving profile.
  • the sample cassette or the cassette holder can divide the reaction space into two reaction compartments, the sample cassette or the cassette holder are designed in such a way that they each protrude above the surface of the reaction liquid when they are received in the receiving profile of the chamber. This ensures that the current that flows between the electrodes during the electrophoretic clearing process runs exclusively through the sample cassette or the cassette holder and in particular through the tissue sample.
  • the receiving profile is arranged along a vertical central axis.
  • the sample cassette and the receiving profile prefferably be designed in such a way that the biological sample is essentially perpendicular to the horizontal center axis and thus parallel to it aligned with the electrodes when the sample cassette is received directly in the receiving profile.
  • the cassette holder should also be designed in such a way that the biological sample is oriented essentially perpendicular to the horizontal central axis when the cassette holder is accommodated in the receiving profile. This allows the biological sample to be arranged in the reaction space where an approximately homogeneous electric field is concentrated between the electrodes.
  • a buffer change can be carried out in the reaction space by removing the sample cassette from the electrophoresis device in an upward direction and inserting it into a reaction space filled with fresh or new buffer.
  • the receiving profile should preferably have a locking mechanism with which the sample cassette or the cassette holder can be locked at a specific position relative to the reaction frame.
  • This mechanism can, for example, be a tapering of the at least one groove in the direction of the underside of the reaction frame, which prevents the sample cassette or the cassette holder from sliding downwards, i.e. in the direction of the underside, through the receiving profile of the reaction frame.
  • the locking mechanism enables the reaction frame to be transferred quickly and safely from one receptacle to another without the risk of losing the sample cassette or the cassette holder.
  • the receiving profile is an annular support which is arranged on the reaction space side on the inner hollow cylinder and in which the sample cassette (or the cassette holder) is received.
  • the reaction space is divided into a first reaction compartment and a second reaction compartment when the sample cassette or the cassette holder is received in the receiving profile.
  • the vent hole is used to discharge gas or air bubbles that arise when the reaction chamber is filled with buffer in the lower part. The vent hole allows these bubbles to pass through so that they can rise to the surface unhindered.
  • the receiving profile can be inclined relative to the horizontal central axis.
  • the Inclination has the advantage that the cassette holder or the sample cassette can also be accommodated with an inclination relative to the horizontal central axis. It is also conceivable that the vent hole is formed at the highest point of the cassette holder or the receiving profile, the highest point being understood to be that area of the cassette holder or the receiving profile that is closest to the surface of the reaction liquid. In this way, the gas bubbles which arise when the lower reaction space is filled advantageously collect in the vicinity of the vent hole, through which they can then be drained off in the direction of the surface of the reaction liquid.
  • the inner and outer side walls and the base plate are made from a chemically inert and electrically insulating material, in particular from glass or plastic. It is conceivable, for example, that the receptacle and the frame are made of acrylic glass.
  • the sample cassette and the cassette holder are also preferably made from a chemically inert and electrically insulating material, the sample cassette and the cassette holder preferably being made from a plastic, particularly preferably from polyoxymethylene. This ensures that the current that flows between the electrodes during the electrophoretic clearing process runs exclusively through the tissue sample and not through the sample cassette or the cassette holder.
  • the receptacle comprises a base plate and an outer hollow cylinder.
  • the reaction frame comprises an inner hollow cylinder.
  • Both hollow cylinders are designed to be rotationally symmetrical about a vertical central axis.
  • the arrangement can be characterized in that the outer circumference of the inner hollow cylinder is smaller than the inner circumference of the outer hollow cylinder, whereby an annular gap is created between the inner hollow cylinder and the outer hollow cylinder when the reaction frame is received in the receptacle.
  • Such an electrophoresis device can be produced and assembled quickly and without problems and is therefore particularly easy to use.
  • the inner hollow cylinder is connected to the cover plate and extends vertically in the direction of the base plate.
  • the outer hollow cylinder extends vertically from the base plate in the direction of the cover plate, a first height of the inner hollow cylinder being smaller than a second height of the outer hollow cylinder, whereby a gap is formed between the base plate-side end of the inner hollow cylinder and the base plate.
  • the first electrode is attached to the reaction frame starting from the central horizontal axis in the direction of the cover plate in the upper chamber element, specifically on the side of the inner hollow cylinder facing the reaction space.
  • the distance between the first electrode and the central horizontal axis should be greater than the distance between the first electrode and the cover plate.
  • the second electrode on the other hand, can either be attached concentrically in the receiving vessel on a side of the base plate facing the reaction space, or on a side of the outer hollow cylinder facing the reaction space, or on a side of the inner hollow cylinder facing the outer hollow cylinder. In the last two cases, a gap should be formed between the end of the inner hollow cylinder on the base plate side and the base plate.
  • the inner hollow cylinder then extends vertically in the direction of the base plate and can have a first height which is smaller than the second height of the outer hollow cylinder. It is provided in particular that the second (lower) electrode is arranged slightly above the gap. Gas bubbles that arise on the second electrode during electrophoresis rise due to the arrangement of the lower electrode in the annular space between the outer and inner hollow cylinder and do not collect under the sample cassette or under the cassette holder. So that the gas bubbles produced in this way can escape from the electrophoresis device, the outer hollow cylinder can have, for example, perforations in an area near the cover plate, via which the gas bubbles can be released to the outside environment.
  • the cover plate does not touch the outer hollow cylinder, so that a small gap remains between the outer hollow cylinder and cover plate when the cover plate rests on the inner hollow cylinder. The gas bubbles can then escape to the outside through this gap.
  • the first electrode and the second electrode can each have an annular shape. This ensures that the electric field is evenly distributed over the entire reaction space.
  • the sample and the electrodes are arranged essentially in the same vertical plane.
  • a vertical electrophoresis device has the advantage that the sample cassette together with the tissue sample can be arranged horizontally.
  • the cover plate has a vertical pin for closing and opening the ventilation hole of the cassette holder or the receiving profile, the vertical pin leading through a corresponding hole in the cover plate so that it can be operated from outside the reaction chamber.
  • the vertical pin is provided in particular to selectively open or close the vent hole so that air bubbles that collect in the lower reaction space under the sample cassette or cassette holder when it is filled with reaction liquid can escape through the vent hole in the open state. After the reaction spaces have been completely filled with reaction liquid and the air bubbles have escaped, the ventilation hole is closed with the vertical pin.
  • the cover plate can advantageously have a through hole for filling the reaction space with reaction liquid, the through hole preferably being designed to be closable.
  • the through hole is let essentially centrally in the cover plate.
  • the electrophoresis device can be filled with reaction liquid or buffer in a simple manner via the through hole in the cover plate. The possibility of filling the two reaction compartments separately, i.e. separately from each other, with reaction liquid is particularly gentle on the sample.
  • a buffer change can be implemented by removing the inner hollow cylinder of the reaction frame together with the sample from the outer hollow cylinder of the receiving vessel and inserting it into a second receiving vessel filled with unused buffer.
  • the reaction liquid can run through the opening in the underside of the cylindrical frame. In particular, this enables the buffer to be changed quickly during the clearing process.
  • the originally low electrical current which has increased due to the elution of substances from the tissue, is reduced again to the low initial value.
  • the point in time at which the buffer has to be exchanged is indicated by the power supply according to the course of the current-voltage characteristic.
  • the first electrode has a first electrical feedthrough for contacting the power source and that the second electrode has a second electrical feedthrough for contacting the power source.
  • the first leadthrough to the power source can advantageously be arranged in the cover plate and the second leadthrough in the cover or base plate.
  • the inner and outer hollow cylinders and the base plate are made from a chemically inert and electrically insulating material, in particular from glass or from a plastic (eg acrylic glass). It is further provided that the sample cassette and the cassette holder are made from a chemically inert and electrically insulating material, the sample cassette and the cassette holder preferably being made from a plastic, particularly preferably from polyoxymethylene. Finally, it is also conceivable that the sample cassette is perforated at least in sections, the bottom element and the cover element in particular each having a plurality of perforations arranged in a grid-like manner.
  • the sample cassette comprises a base element and a cover element which can be plugged together to form a cassette enclosing the sample, the base element and the cover element are pivotably connected to one another, in particular via a flexible connection or hinge.
  • Fig. 1 shows an electrophoresis device according to a horizontal
  • Fig. 2 shows an electrophoresis device according to a horizontal
  • Fig. 3 shows an electrophoresis device according to a horizontal
  • Fig. 4 shows an electrophoresis device according to a horizontal
  • Fig. 5 shows an electrophoresis device according to a vertical one
  • FIG. 6 shows an electrophoresis device according to another
  • Embodiment with a gap in a vertical cross section Embodiment with a gap in a vertical cross section.
  • Embodiment in a vertical cross section shows a preferred embodiment of a sample cassette.
  • the electrophoresis device 1 shown which is intended for use in a method for producing transparent biological samples 2, preferably comprises a sample cassette 19 (not shown) and a reaction frame 3.
  • the reaction frame 3 is made up of four inner side walls 13a-d, the inner ones Side walls 13a-d are connected to one another in such a way that they form a cuboid that is open on both sides and thus a reaction space 9 that is open on both sides.
  • the reaction frame 3 is designed to be open on an upper side 4 (FIG. 3) and on a lower side 5 (FIG. 3).
  • the upper side 4 of the reaction frame 3 is arranged above a horizontal central axis B (FIG.
  • reaction liquid 27 can be changed in a simple manner. In particular, it is possible to dispense with tipping the old reaction liquid 27 out of the reaction frame 3. At the same time, the strength of the electrical current can be influenced in this way, for example by changing the buffer solution 27.
  • the reaction frame 3 shown in FIG. 1 has in the reaction space 9 a first electrode 11 with a first electrical feedthrough 36 for contacting the power source and a second electrode 12 with a second electrical feedthrough 37 for contacting the power source.
  • the first and the second electrode 11, 12 can be connected to one via the electrical feedthroughs 36, 37
  • a receiving profile 24 in the form of grooves 33 is shown in FIG. 1.
  • the receiving profile 24 serves to receive the sample cassette 19 or to receive the cassette holder 20.
  • the receiving profile 24 comprises grooves 33 which are each formed on the reaction space side on two opposite inner side walls 13a, c and in the Run essentially in the vertical direction. It can be provided that the grooves 33 taper in the direction of the underside 5 of the reaction frame 3, which prevents the sample cassette 19 or the cassette holder 20 from sliding downwards (i.e. in the direction of the underside 5) through the grooves 33 of the reaction frame 3 .
  • the locking mechanism thus enables the reaction frame 3 to be quickly and safely transferred from one receptacle 7 to another without the risk of losing the sample cassette 19 or the cassette holder 20 Cassette holder 20 can be easily and reliably introduced into receptacle 24.
  • the receptacle 7 which is preferably a trough in the horizontal embodiment, has four outer side walls 14a-d which, together with a base plate 8 (FIG. 3), form a cuboid open towards the top.
  • the top 4 of the frame 3 is to be understood as the side that is directed away from the base plate 8 of the tub 7.
  • the underside 5 of the reaction frame 3 is the side that faces the base plate 8 of the trough 7.
  • the outer side walls 14a-d span an inner circumference 15a that is larger than the outer circumference 16a of the likewise cuboid reaction frame 3.
  • the reaction space 9 is divided into a first reaction compartment 25 and a second reaction compartment 26 when the sample cassette 19 is received in the grooves 33.
  • the biological sample 2 is arranged essentially centrally in the reaction space 9, where an approximately homogeneous electrical field is concentrated between the electrodes 11, 12.
  • the current flows from one of the electrodes 11, 12 (anode) to the other (cathode) and runs through the sample 2.
  • the contaminating components are removed from the sample 2, negatively charged ions migrating to the anode, positively charged ions to the cathode.
  • FIG. 3 shows the electrophoresis device 1 according to a horizontal embodiment with a receptacle 7 and a cover plate 10 in a longitudinal vertical cross section.
  • the sample cassette 19 is clamped in a cassette holder 20, which in turn is received by the grooves 33. So that the cassette holder 20, in which the sample cassette 19 is enclosed, can divide the reaction space 9 into two reaction compartments 25, 26, the cassette holder 20 is designed in such a way that it protrudes over the surface of the reaction liquid 27 when it is in the receiving profile 24 of the frame 3 is recorded. This ensures that the current which flows between the electrodes 11, 12 during the electrophoretic clearing process runs exclusively through the tissue sample 2.
  • FIG. 3 also shows how the reaction frame 3 is received in the receiving vessel 7. It can be seen how the inner side walls 13a-d together with the base plate 8 form a reaction space 9, which in turn is divided into a first 25 and a second reaction compartment 26 when the cassette holder 20 is received in the grooves 33. In addition, a cover plate 10 is shown.
  • the first electrode 11 and the second electrode 12 are each in the form of a rod electrode educated.
  • surface electrodes 11, 12 or electrodes 11, 12 designed as a mesh can also be provided.
  • Flat electrodes 11, 12 have the advantage that the electric field is evenly distributed over the entire reaction space 9 and is not just limited to a specific area within the reaction liquid 27. It is also advantageous if the first electrode 11 and the second electrode 12 are in electrical contact with the power source, each with an electrical feedthrough 36, 37.
  • the electrodes 11, 12 can be connected to a voltage device in a particularly simple manner via the electrical feed-throughs 36, 37.
  • the device 1 shown has a cover plate 10 which can be attached to the upper side 4 of the reaction frame 3.
  • the cover 10 can be placed or plugged onto the frame 3, for example.
  • the reaction frame 9 and the receiving vessel 7 are completely closed off by the cover 10, so that no foreign bodies can penetrate into the reaction space 9. This ensures a safe and clean clearing process.
  • at least one of the electrical contacts for connecting the electrical feed-throughs 36, 37 to a power source is let into the cover plate 10, so that the cover plate 10 must be placed on the reaction frame 3 in order to connect the device 10 to the power source .
  • the electrical contacts can simultaneously serve as plug connections for attaching the cover 10 to the reaction frame 3. This ensures that current can only flow in the reaction space 9 when the cover plate 10 closes the reaction frame 3, which serves as an additional safety aspect.
  • the cassette holder 20 and the sample cassette 19 are shown in FIG. 4, the sample cassette 19 being received in the cassette holder 20.
  • the sample cassette 19 is inserted directly into the grooves 33 without providing an additional cassette holder 20.
  • the cassette holder 20 is pushed into the grooves 33 of the receiving profile 24, whereby the sample 2 is fixed in the center of the reaction frame 3 and thus in the electric field.
  • the sample cassette 19 has perforations 23 configured in the form of a network. Through the The buffer 27 can reach the tissue sample 2 through perforations 23, so that the electric current removes the desired substances from the sample 2.
  • the electrophoresis device 1 shows an electrophoresis device 1 according to a vertical embodiment in a vertical cross section.
  • the first electrode 11, the sample 2 and the second electrode 12 are arranged essentially vertically to one another.
  • the electrophoresis device 1 shown comprises a receptacle 7 with a base plate 8 and with an outer hollow cylinder 18 formed perpendicular to the base plate 8, the outer hollow cylinder 18 being rotationally symmetrical about a vertical central axis A.
  • the vertical electrophoresis device 1 further comprises a reaction frame 3, which has an inner hollow cylinder 17 and a cover plate 10, the inner hollow cylinder 17 also being rotationally symmetrical about the vertical center axis A.
  • the outer circumference 16b of the inner hollow cylinder 17 is smaller than the inner circumference 15b of the outer hollow cylinder 18. According to the embodiment shown, it is provided that an annular gap 31 is formed between the inner hollow cylinder 17 and the outer hollow cylinder 18. From this, the frame 3 can be pushed into the receptacle 7 easily and without problems.
  • a vertical electrophoresis device 1 enables a horizontal arrangement of the sample cassette 19 together with the tissue sample 2, whereby the reaction space 9 is divided into an upper first reaction compartment 25 and a lower second reaction compartment 26 when the cassette holder 20 or the sample cassette 19 is in the Electrophoresis device 1 is added.
  • the inner hollow cylinder 17 has a receiving profile 24 on its side facing the reaction chamber 9, the receiving profile 24 being designed as an annular support for the sample cassette 19 according to the embodiment shown in FIG.
  • the embodiment shown in Fig. 5 also enables a simple buffer change:
  • the reaction frame 3 comprising the inner hollow cylinder 17 and cover plate 10 together with the sample cassette 19 is removed from the outer hollow cylinder 18 of the receiving vessel 7 and into an outer hollow cylinder 18 filled with fresh buffer 27 a second receptacle 7 used.
  • the contaminated reaction liquid 27 can run off via the opened vent hole 28 and the opening 6 in the underside 5 of the cylindrical frame 3. To open the vent hole 28, only the vertical pin 29 has to be pulled out of the vent hole 28.
  • the cover plate 10 has a through hole 30 for filling the upper reaction compartment 25 with reaction liquid 27.
  • the through hole 30 is let in centrally in the cover plate 10 and is, in principle, designed to be closable. However, it should be open during the electrophoresis process so that the gas produced at the electrodes 11, 12 can escape.
  • the sample cassette 19 or the cassette holder 20 preferably have a vent hole 28 so that the gas 34 generated at the lower electrode 12 (FIG. 5) can be discharged into the upper reaction compartment 25.
  • the first electrode 11 is attached to an end region of the inner hollow cylinder 17 near the top 4 or the cover plate 10, specifically on the side of the inner hollow cylinder 17 facing the reaction chamber 9.
  • the second electrode 12 is essentially concentric according to FIG. 5 mounted in the receiving vessel 7 on a side of the base plate 8 facing the reaction space 9. According to the embodiment shown in FIG. 5, the first electrode 11 and the second electrode 12 are each formed in a ring shape. This ensures that the electric field is evenly distributed over the entire reaction space 9.
  • FIG. 6 shows an electrophoresis device 1 according to a further vertical embodiment with a gap 32 in a vertical cross section.
  • the gap 32 arises from the fact that the inner hollow cylinder 17 is connected to the cover plate 10 and extends vertically in the direction of the base plate 8 and that the outer hollow cylinder 18 extends vertically from the base plate in the direction of the cover plate 10, the inner hollow cylinder having a first
  • the embodiment shown in FIG. 6 differs from the embodiment according to FIG. 5 in that the second electrode 12 in the receptacle 7 is on a side facing away from the reaction chamber 9 of the inner wooden cylinder 17 is attached.
  • the second electrode 12 is attached to the bottom plate-side end of the inner hollow cylinder 17, i.e. slightly above the gap 32.
  • the outer hollow cylinder can 18 have openings or perforations (not shown) in a region near the cover plate 10, via which the gas bubbles can be released to the outside environment. It is also conceivable that the cover plate 10 rests only partially on the outer hollow cylinder 18, so that a small gap remains between the outer hollow cylinder 18 and cover plate 10 when the cover plate 10 is attached to the inner hollow cylinder 18. Gas bubbles can then also escape through this upper gap.
  • the first electrode 11 and the second electrode 12 are each formed in a ring shape. Both electrical feed-throughs 36, 37 of this embodiment are arranged in the cover plate 10.
  • FIG. 7 shows an electrophoresis device 1 according to a further vertical embodiment in a vertical cross section. It differs from the electrophoresis device 1 shown in FIG. 6 only in that the second electrode 12 is attached to the inside of the outer hollow cylinder 18. The inside is the side that faces the inner hollow cylinder 17. The second electrode is also attached to the base plate-side end of the outer hollow cylinder 18 slightly above the gap 32. According to the embodiment shown in FIG. 7, the second electrical feedthrough 37 is arranged in the base plate 8.
  • the cassette holder 20 has a ventilation hole 28 (FIGS. 7 and 8) which connects the first reaction compartment 25 to the second reaction compartment 26.
  • a ventilation hole 28 (FIGS. 7 and 8) which connects the first reaction compartment 25 to the second reaction compartment 26.
  • the sample cassette 19 is introduced directly into the receiving profile 24 without providing an additional cassette holder 20.
  • the sample cassette 19 itself can have a vent hole 28.
  • the receiving profile 24 has a ventilation hole 28.
  • the ventilation hole 28 is primarily used when the lower compartment 26 is being filled evacuate gas or air bubbles 34 with buffer 27. The vent hole 28 now allows these bubbles 34 to pass through, so that they can reach the surface of the reaction liquid 27 without hindrance.
  • a vertical pin 29 is provided for closing and opening the vent hole 28, the vertical pin 29 leading through a corresponding hole in the cover plate 10 so that it can be operated from outside the reaction space 9. During the electrophoresis process, the vertical pin 29 closes the vent hole 28 so that no current can flow past the sample 2 through the vent hole 28.
  • FIG. 8 shows an electrophoresis device 1 according to a further vertical embodiment in a vertical cross section.
  • the vent hole 28 is formed at the highest point of the cassette holder 20, the highest point being understood to be that region of the cassette holder 20 which is closest to the surface of the reaction liquid 27.
  • the gas bubbles 34 which form when the lower reaction clamp 26 is filled with buffer 27 advantageously collect in the vicinity of the vent hole 28, through which they can be drained off in the direction of the surface of the reaction liquid 27.
  • the sample cassette 19 comprises a base element 21 and a cover element 22, which can be folded up via hinges to form a cassette enclosing the sample 2.
  • the sample cassette 19 is perforated at least in sections, the bottom element 21 and the cover element 22 in particular each having a plurality of perforations 23 arranged in a grid-like manner.
  • the reaction liquid 27 can reach the tissue sample 2 through the perforations 23, which in turn ensures that the electric current removes the desired substances from the sample 2.
  • the sample cassettes 19 have a bar code 35 by means of which they can be identified.
  • the sample cassette 19 is made of a chemically inert and electrically insulating material is made, wherein preferably polyoxymethylene can be used as an insulating material.
  • Base plate 8 Horizontal central axis B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrophoresevorrichtung (1) zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Proben (2), umfassend einen Reaktionsrahmen (3), wobei der Reaktionsrahmen (3) eine offene Oberseite (4) und eine der Oberseite (4) gegenüberliegende Unterseite (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (5) zumindest teilweise eine Öffnung (6) umfasst. Die Erfindung betrifft außerdem eine Verwendung einer Probenkassette (19) für ein Elektrophoreseverfahren.

Description

Elektrophoresevorrichtung zur Verwendung bei einem Electroclearing-Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Elektrophoresevorrichtung zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Proben.
Transparente biologische Proben (im Folgenden auch als „Präparate“, „Gewebe“ o. dgl. bezeichnet) werden in der Pathologie und Histologie benötigt, um das präparierte Gewebe zum Beispiel dreidimensional abbilden zu können, etwa mittels Lichtblattmikroskopie. Um eine hierfür ausreichende Transparenz der Präparate zu erreichen, müssen diejenigen Komponenten, die eine hohe Absorption aufweisen oder die einen Brechungsindex besitzen, der vom Brechungsindex des zu untersuchenden Gewebes abweicht, aus dem Präparat entfernt werden. Zu diesen Komponenten zählen vor allem die Häm-Gruppen des Blutfarbstoffs Hämoglobin sowie Lipide aus den biologischen Geweben. Der Vorgang des Entfernens nicht-transparenter Stoffe und Komponenten aus einem Gewebe wird als Klären oder Klärung (auch „Clearen“ oder „Clearing“) bezeichnet und ist bekannt. Hierzu bedienen sich einige der Verfahren der Elektrophorese; dieses Vorgehen wird dann auch als „Electroclearing“ bezeichnet. Bei der herkömmlichen Elektrophorese werden die zu untersuchenden Komponenten (Analyten) innerhalb der festen Phase eines geeigneten Trägermaterials ihrer Größe oder Ladung nach getrennt und somit nachgewiesen, wobei die Leitfähigkeit des Elektrophoresepuffers im Wesentlichen durch die im Vorfeld im Puffer gelösten Ionen bestimmt wird. Der Puffer (auch als „Reaktionsflüssigkeit“ bezeichnet) hat eine hohe lonenstärke. Eine Kontaminierung des Puffers durch die Analyten und eine daraus folgende Änderung des elektrischen Felds erfolgt dabei in der Regel nicht.
Im Gegensatz dazu ist aus der DE 10 2016 123 458 B3 ein präparatives Elektrophoreseverfahren zur Klärung von Gewebepräparaten bekannt, bei dem der Elektrophoresepuffer eine niedrige lonenstärke hat. Hier ist die feste Phase das Gewebe, aus welchem die „verunreinigenden“ Komponenten unter Einwirkung eines elektrischen Feldes entfernt werden sollen. Positiv geladene Ionen wandern dabei zur Kathode, negativ geladene zur Anode. Die Ionen bestimmen während ihrer Freisetzung aus dem Gewebe im Wesentlichen die Leitfähigkeit des elektrophoretischen Puffers. Anhand der Änderung der Leitfähigkeit des Puffers während der Elektrophorese lässt sich der Clearing-Prozess quantitativ verfolgen. Um einen möglichst großen Anteil der elektrophoretischen Kraft auf die störenden bzw. zu entfernenden Komponenten wirken zu lassen, muss die lonenkonzentration des Puffers angemessen niedrig sein und konstant gehalten werden. Eine niedrige lonenkonzentration minimiert außerdem den Stromfluss und damit die erzeugte Wärme, wodurch thermische Beschädigungen am Gewebe vermieden werden können.
Aus der DE 10 2016 123458 B3 ist ferner eine Elektrophoresekammer bekannt, die einen um eine Hochachse rotationssymmetrisch ausgebildeten, mit Elektrophoreselösung auffüllbaren taillierten Reaktionsraum, einen nach unten offenen Ringkanal in den Reaktionsraum, eine erste ringförmige Elektrode in dem Reaktionsraum sowie eine zweite ringförmige Elektrode in dem Reaktionsraum oberhalb der Taillierung aufweist. Für das entsprechende Elektrophoreseverfahren muss die lonenkonzentration des Puffers angemessen niedrig sein und konstant gehalten werden. Während des Klärens muss deshalb der kontaminierte Elektrodenpuffer gegen neuen, nicht kontaminierten Puffer ausgetauscht werden. Ein Austausch des Puffers erfolgt dabei durch Auskippen des alten Puffers über die nach oben offene Reaktionskammer sowie durch anschließendes Einlassen frischen Puffers. Hierbei kann das Gewebe, welches häufig sehr sensitiv gegenüber mechanischen Einwirkungen ist, verletzt werden, weshalb es vor jedem Pufferwechsel aus dem Reaktionsrahmen entnommen werden sollte. Allerdings können auch bei dem Entnahmeschritt der Probe ungewollte Beeinträchtigen der Gewebequalität erfolgen. Zudem ist dieser zusätzliche Arbeitsschritt zeitintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Elektrophoresevorrichtung zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Proben bereitzustellen, welche die Nachteile im Stand der Technik beseitigt und welche vor allem einen einfachen und schnellen Wechsel der Reaktionsflüssigkeit ermöglicht. Die bereitgestellte Elektrophoresevorrichtung soll dabei insbesondere einen Wechsel der Reaktionsflüssigkeit gewährleisten, der für die biologische Probe möglichst schonend ist.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Spezielle Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 15. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist in den Ansprüchen 16 und 17 angegeben.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Elektrophoresevorrichtung zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Proben vorgesehen, umfassend einen Reaktionsrahmen, wobei der Reaktionsrahmen eine offene Oberseite und eine der offenen Oberseite gegenüberliegende Unterseite aufweist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite zumindest teilweise eine Öffnung umfasst. Vorzugsweise ist ein Reaktionsrahmen vorgesehen, dessen Unterseite vollständig als Öffnung ausgestaltet ist. Ein derartiger Reaktionsrahmen weist demnach kein mit dem Reaktionsrahmen verbundenes Bodenteil auf. Als Oberseite des Reaktionsrahmens ist dabei die Seite zu verstehen, die oberhalb einer horizontalen Mittelachse des Reaktionsrahmens angeordnet ist. Entsprechend ist die Unterseite unterhalb der horizontalen Mittelachse des Reaktionsrahmens angeordnet.
Eine auf diese Weise ausgestaltete Elektrophoresevorrichtung ist vorteilhaft für das Clearing-Verfahren, weil sich die Reaktionsflüssigkeit, welche für das Verfahren benötigt wird, problemlos und schnell austauschen lässt. Dazu kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass der Reaktionsrahmen in einem mit Reaktionsflüssigkeit bzw. Puffer gefüllten Aufnahmegefäß aufgenommen ist, wobei das Aufnahmegefäß dazu eine Bodenplatte aufweisen muss. Das Aufnahmegefäß kann dabei zum Beispiel eine Wanne oder ein Hohlzylinder sein. Der in das Aufnahmegefäß eingelassene Reaktionsrahmen bildet zunächst mit der Bodenplatte des Aufnahmegefäßes einen einseitig offenen Reaktionsraum, wobei die offene Seite die Oberseite des Reaktionsrahmens ist, also diejenige Seite, die der Bodenplatte gegenüberliegt. Die Unterseite des Reaktionsrahmens ist dann die Seite, die der Bodenplatte des Aufnahmegefäßes zugewandt ist. Entsprechend ist die Oberseite des Rahmens die Seite, die von der Bodenplatte des Aufnahmegefäßes weggerichtet ist. Es ist außerdem denkbar, dass der Reaktionsrahmen im Bereich einer bodenplattenseitigen Öffnung eine Gitter- oder Netzstruktur aufweist.
Der Reaktionsrahmen kann jederzeit aus dem Aufnahmegefäß entnommen und in ein weiteres, mit frischer Reaktionsflüssigkeit befülltes Aufnahmegefäß überführt werden, ohne dabei große Mengen der kontaminierten Reaktionsflüssigkeit zu übertragen. Dabei kann die alte Reaktionsflüssigkeit über die Öffnung in der Unterseite des Rahmens ablaufen. Durch einen derartigen modularen Aufbau der Vorrichtung, umfassend einen Reaktionsrahmen und ein Aufnahmegefäß, wird auf einfache Art und Weise ein Pufferwechsel ermöglicht. Insbesondere muss die Vorrichtung für den Wechsel des Puffers nicht gekippt werden.
Der Reaktionsrahmen kann eine Deckelplatte aufweisen, die fest oder lösbar mit der Oberseite des Reaktionsrahmens verbunden ist, wobei die Deckelplatte die Oberseite des Reaktionsrahmens und des Aufnahmegefäßes im Wesentlichen vollständig bedecken kann. Eine lösbare Verbindung kann dabei etwa durch eine Steckverbindung ermöglicht werden. Sobald die Deckelplatte den Reaktionsrahmen und gegebenenfalls das Aufnahmegefäß bedeckt, wird der Reaktionsraum vollständig abgeschlossen. Auf diese Weise wird verhindert, dass Fremdkörper in den Reaktionsraum eindringen oder Anwender der Vorrichtung während der Elektrophorese mit dem Puffer in Kontakt kommen können. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist ein horizontaler Reaktionsrahmen vorgesehen. Der horizontale Reaktionsrahmen umfasst vier innere Seitenwände, die quaderförmig zueinander angeordnet sind. Dabei kann ein entsprechendes Aufnahmegefäß vorgesehen sein, das vier äußere Seitenwände aufweist, die ebenfalls quaderförmig zueinander angeordnet sind. Die inneren Seitenwände können jeweils gleich lang sein oder zwei lange und zweite kurze Seitenwände umfassen. Entsprechend kann der Reaktionsrahmen eine quadratische oder eine rechteckige Form aufweisen. Dasselbe gilt analog für die äußeren Seitenwände und für das Aufnahmegefäß. Bei einer derartigen Ausführungsform müssen die vier äußeren Seitenwände des Aufnahmegefäßes einen gemeinsamen Innenumfang aufweisen, der größer ist als ein gemeinsamer Außenumfang der inneren Seitenwände des Reaktionsrahmens. Die inneren bzw. die äußeren Seitenwände können jeweils miteinander verklebt sein oder ineinandergesteckt werden. Die äußeren Seitenwände des Aufnahmegefäßes sollten eine Höhe aufweisen, die mindestens die Hälfte der Höhe der inneren Seitenwände des Reaktionsrahmens beträgt. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die äußeren Seitenwände des Aufnahmegefäßes mindestens genauso hoch ausgebildet sind wie die inneren Seitenwände des Reaktionsrahmens. Außerdem sollte zwischen den äußeren Seitenwänden des Aufnahmegefäßes und den inneren Seitenwänden des Reaktionsrahmens ein ausreichend großer Abstand vorliegen, damit eine schnelle und unproblematische Einführung und Entnahme des Rahmens aus der Wanne möglich sind. Vorzugsweise sollte dieser Abstand mindestens 0,5 cm betragen.
Ebenso kann eine vertikale Ausführungsform vorgesehen sein, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Reaktionsrahmen einen inneren Hohlzylinder umfasst. Ein entsprechendes Aufnahmegefäß ist als äußerer Hohlzylinder ausgestaltet, wobei der äußere Hohlzylinder des Aufnahmegefäßes einen Innenumfang aufweist, der größer ist als ein Außenumfang des inneren Hohlzylinders des Reaktionsrahmens. Der äußere Hohlzylinder des Aufnahmegefäßes sollte eine Höhe aufweisen, die mindestens die Hälfte der Höhe des inneren Hohlzylinders des Reaktionsrahmens beträgt. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der der äußere Hohlzylinder des Aufnahmegefäßes mindestens genauso hoch ist wie der innere Hohlzylinder des Reaktionsrahmens. Außerdem sollte zwischen dem inneren und dem äußeren Hohlzylinder ein ausreichend großer konzentrischer Abstand vorliegen, damit eine schnelle und unproblematische Einführung und Entnahme des Rahmens aus dem Aufnahmegefäß möglich sind. Vorzugsweise sollte dieser Abstand mindestens 0,5 cm betragen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Elektrophoresevorrichtung eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist. Die erste und die zweite Elektrode lassen sich an eine Spannungsquelle anschließen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen. Dabei wird das biologische Gewebe im Wesentlichen mittig im Reaktionsraum angeordnet, weil sich dort ein annähernd homogenes elektrisches Feld zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten Elektroden konzentriert. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode jeweils als Flächenelektroden oder als Elektrodennetz ausgebildet sind. Derartig ausgestaltete Elektroden haben den Vorteil, dass sich das elektrische Feld über den gesamten Reaktionsraum gleichmäßig verteilt und nicht bloß auf einen bestimmten Bereich innerhalb der Reaktionsflüssigkeit beschränkt ist. Denkbar sind aber auch andere Elektrodenformen, wie z.B. zickzack-artig ausgestaltete Elektroden. Es ist ferner von Vorteil, wenn die erste Elektrode und die zweite Elektrode mit jeweils einer elektrischen Durchführung mit der Stromquelle in elektrischem Kontakt stehen. Über die elektrischen Durchführungen lassen sich die Elektroden besonders einfach mit einem Spannungsgerät verbinden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Kontakte zur Verbindung der Durchführungen mit der Stromquelle in die Deckelplatte des Reaktionsrahmens eingelassen sind, sodass zum Anschließen der Vorrichtung an die Stromquelle ein Anbringen bzw. ein Aufsetzen der Deckelplatte auf den Reaktionsrahmen nötig ist. In diesem Fall können die elektrischen Kontakte gleichzeitig als Steckverbindungen zum Fixieren des Deckels an dem Reaktionsrahmen dienen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass im Reaktionsraum nur Strom fließen kann, wenn der Deckel mit dem Reaktionsrahmen verbunden ist, wenn also ein geschlossener Reaktionsraum vorliegt.
Gemäß der horizontalen Ausführungsform ist außerdem vorgesehen, dass die erste Elektrode reaktionsraumseitig an einer der inneren Seitenwände des Reaktionsrahmens angeordnet ist und dass die zweite Elektrode reaktionsraumseitig an derjenigen inneren Seitenwand angeordnet ist, die der ersten Elektrode gegenüberliegt. Die beiden Elektroden sollten dabei parallel angeordnet sein und in derselben horizontalen Mittelachse liegen. Eine solche Anordnung der Elektroden hat einen Stromfluss in horizontaler Richtung zur Folge. Die Probe sollte dabei zwischen den Elektroden angeordnet sein.
Gemäß der vertikalen Ausführungsform sollte die erste Elektrode reaktionsraumseitig an der Deckelplatte des Reaktionsrahmens angeordnet sein und die zweite Elektrode sollte reaktionsraumseitig an der Bodenplatte des Aufnahmegefäßes angeordnet sein. Die beiden Elektroden sollten dabei in derselben vertikalen Mittelachse liegen. Eine solche Anordnung der Elektroden hat einen Stromfluss in vertikaler Richtung zur Folge. Die Probe sollte dabei zwischen den Elektroden angeordnet sein.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Elektrophoresevorrichtung eine Probenkassette umfasst, in welcher die Probe befestigt wird und mit der die Probe im Reaktionsraum zwischen den Elektroden angeordnet werden kann. Die Probenkassette kann dabei standardisiert sein. Die erfindungsgemäße Verwendung der Probenkassetten erleichtert die Durchführung von Elektrophoreseverfahren. Es ist zum Beispiel möglich, dass jede Kassette einen Strich- und/oder Farbcode aufweist, über welchen sich die Kassetten identifizieren lassen. Eine derartige Kodierung hat den zusätzlichen Vorteil, dass sie die Orientierung der Probenkassette relativ zur Richtung der Elektrophorese anzeigt. Bei einem Wechsel der Probenkassette in ein anderes Aufnahmegefäß kann sie auf diese Weise leicht in korrekter Elektrophorese- Richtung eingesetzt werden. Darüber hinaus kann zusätzlich ein Kassettenhalter vorgesehen sein, in den die Probenkassette einspannbar ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Probenkassette ein Bodenelement und ein Deckelelement umfasst, die zu einer die Probe umschließenden Kassette zusammensteckbar sind, wobei das Bodenelement und das Deckelelement insbesondere über eine flexible Verbindung (zum Beispiel ein Scharnier) schwenkbar miteinander verbunden sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Probenkassette bzw. die Kassette zumindest abschnittsweise perforiert ist, wobei insbesondere das Bodenelement und das Deckelement jeweils eine Vielzahl rasterartig angeordneter Perforationen aufweisen. Durch die Perforationen kann Puffer an die Gewebeprobe gelangen, wodurch wiederum gewährleistet wird, dass der elektrische Strom die gewünschten Stoffe aus der Probe entfernen kann. Derartige Probenkassetten eignen sich besonders zur Verwendung bei einem Clearing-Verfahren, weil sie sich leicht standardisieren lassen.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Reaktionsrahmen mindestens ein Aufnahmeprofil zur Aufnahme der Probenkassette (oder zur Aufnahme des Kassettenhalters) aufweist. Gemäß der horizontalen Ausgestaltung der Vorrichtung sind dazu Nuten vorgesehen, die jeweils reaktionsraumseitig an zwei gegenüberliegenden inneren Seitenwänden ausgebildet sind und in vertikaler Richtung verlaufen. Vorteilhafterweise kann das mindestens eine Aufnahmeprofil außerdem eine horizontal ausgebildete Nut umfassen, die reaktionsraumseitig in der Bodenplatte des Aufnahmegefäßes ausgebildet ist. Gemäß dieser Lösung kann die Probenkassette durch Einschieben in vertikaler Richtung in die Nuten eingeführt werden. Eine derartig ausgebildete Aufnahme hat den Vorteil, dass die Probenkassette einfach und zuverlässig in die Aufnahme einbringbar ist. Ferner ergibt sich aus einer derartigen Konstruktion, dass der Reaktionsraum in ein erstes Reaktionskompartiment und ein zweites Reaktionskompartiment geteilt wird, wenn die Probenkassette oder der Kassettenhalter im Aufnahmeprofil aufgenommen ist. Damit die Probenkassette oder der Kassettenhalter den Reaktionsraum in zwei Reaktionskompartimente teilen kann, sind die Probenkassette oder der Kassettenhalter derart ausgebildet, dass sie jeweils über die Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit hinausragen, wenn sie im Aufnahmeprofil der Kammer aufgenommen sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Strom, der während des elektrophoretischen Clearing-Verfahrens zwischen den Elektroden fließt, ausschließlich durch die Probenkassette bzw. den Kassettenhalter und insbesondere durch die Gewebeprobe verläuft.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist bei der horizontalen Ausführung der Elektrophoresevorrichtung außerdem vorgesehen, dass das Aufnahmeprofil entlang einer vertikalen Mittelachse angeordnet ist. Ferner ist es möglich, dass die Probenkassette und das Aufnahmeprofil derart ausgebildet sind, dass die biologische Probe im Wesentlichen senkrecht zur horizontalen Mittelachse und damit parallel zu den Elektroden ausgerichtet ist, wenn die Probenkassette direkt im Aufnahmeprofil aufgenommen ist. Entsprechend sollte auch der Kassettenhalter derart ausgebildet sein, dass die biologische Probe im Wesentlichen senkrecht zur horizontalen Mittelachse ausgerichtet ist, wenn der Kassettenhalter im Aufnahmeprofil aufgenommen ist. Hierdurch lässt sich die biologische Probe dort im Reaktionsraum anordnen, wo sich ein annähernd homogenes elektrisches Feld zwischen den Elektroden konzentriert. Es ist außerdem denkbar, dass ein Pufferwechsel im Reaktionsraum durchgeführt werden kann, indem die Probenkassette aus der Elektrophoresevorrichtung in einer Aufwärtsrichtung entnommen und in einen mit frischem bzw. neuem Puffer befüllte Reaktionsraum eingesetzt wird. Hierdurch kann der Pufferwechsel zusätzlich vereinfacht werden. Das Aufnahmeprofil sollte bevorzugterweise einen Arretiermechanismus aufweisen, mit dem die Probenkassette bzw. der Kassettenhalter an einer bestimmten Position relativ zum Reaktionsrahmen arretiert werden kann. Dieser Mechanismus kann zum Beispiel eine Verjüngung der mindestens einen Nut in Richtung der Unterseite des Reaktionsrahmens sein, durch welche verhindert wird, dass die Probenkassette bzw. der Kassettenhalter nach unten, also in Richtung der Unterseite, durch das Aufnahmeprofil des Reaktionsrahmens rutscht. Der Arretiermechanismus ermöglicht eine schnelle und sichere Überführung des Reaktionsrahmens von einem Aufnahmegefäß in ein anderes, ohne Risiko eines Verlusts der Probenkassette bzw. des Kassettenhalters.
Gemäß der vertikalen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aufnahmeprofil eine ringförmige Auflage ist, die reaktionsraumseitig am inneren Hohlzylinder angeordnet ist und in der die Probenkassette (oder der Kassettenhalter) aufgenommen ist. Dabei wird der Reaktionsraum in ein erstes Reaktionskompartiment und ein zweites Reaktionskompartiment geteilt, wenn die Probenkassette bzw. der Kassettenhalter in dem Aufnahmeprofil aufgenommen ist. Zur Ausführung der vertikalen Elektrophorese kann außerdem vorgesehen sein, dass der Kassettenhalter oder das Aufnahmeprofil mindestens ein Entlüftungsloch aufweisen, welches die beiden Reaktionskompartimente verbindet. Das Entlüftungsloch dient dazu, bei dem Befüllen des Reaktionsraums mit Puffer im unteren Teil entstehende Gas- oder Luftblasen nach oben abzuführen. Das Entlüftungsloch ermöglicht einen Durchtritt dieser Blasen, sodass sie ungehindert an die Oberfläche treten können. Darüber hinaus kann das Aufnahmeprofil relativ zur horizontalen Mittelachse geneigt sein. Die Neigung hat den Vorteil, dass der Kassettenhalter bzw. die Probenkassette ebenfalls mit einer Neigung relativ zur horizontalen Mittelachse aufgenommen werden können. Dabei ist ferner denkbar, dass das Entlüftungsloch am höchsten Punkt des Kassettenhalters oder des Aufnahmeprofils ausgebildet ist, wobei als höchster Punkt derjenige Bereich des Kassettenhalters oder des Aufnahmeprofils zu verstehen ist, der am nächsten zur Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit liegt. Vorteilhafterweise sammeln sich auf die Weise die beim Befüllen des unteren Reaktionsraums entstehenden Gasblasen in der Nähe des Entlüftungslochs, durch welches sie dann in Richtung der Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit abgelassen werden können.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die inneren und die äußeren Seitenwände sowie die Bodenplatte aus einem chemisch inerten und elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus Glas oder Kunstsoff, hergestellt sind. Denkbar ist zum Beispiel, dass das Aufnahmegefäß und der Rahmen aus Acrylglas hergestellt sind. Bevorzugt sind auch die Probenkassette und der Kassettenhalter aus einem chemisch inerten und elektrisch isolierenden Material hergestellt, wobei die Probenkassette und der Kassettenhalter vorzugsweise aus einem Kunstsoff, besonders bevorzugt aus Polyoxymethylen hergestellt sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Strom, der während des elektrophoretischen Clearing-Verfahrens zwischen den Elektroden fließt, ausschließlich durch die Gewebeprobe verläuft und nicht durch den Probenkassette oder den Kassettenhalter.
Gemäß der vertikal ausgebildeten Elektrophoresevorrichtung umfasst das Aufnahmegefäß eine Bodenplatte und einen äußeren Hohlzylinder. Der Reaktionsrahmen umfasst einen inneren Hohlzylinder. Beide Hohlzylinder sind dabei rotationssymmetrisch um eine vertikale Mittelachse ausgebildet. Die Anordnung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass der Außenumfang des inneren Hohlzylinders kleiner ist als der Innenumfang des äußeren Hohlzylinders, wodurch zwischen dem inneren Hohlzylinder und dem äußeren Hohlzylinder ein ringförmiger Zwischenraum entsteht, wenn der Reaktionsrahmen im Aufnahmegefäß aufgenommen ist. Eine derartige Elektrophoresevorrichtung lässt sich schnell und problemlos hersteilen und zusammensetzen und ist somit besonders einfach in der Handhabe. Ferner kann nach einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass der innere Hohlzylinder mit der Deckelplatte verbunden ist und sich vertikal in Richtung der Bodenplatte erstreckt. Der äußere Hohlzylinder erstreckt sich von der Bodenplatte vertikal in Richtung der Deckelplatte, wobei eine erste Höhe des inneren Hohlzylinders kleiner ist als eine zweite Höhe des äußeren Hohlzylinders, wodurch sich zwischen dem bodenplattenseitigen Ende des inneren Hohlzylinders und der Bodenplatte ein Spalt ausbildet.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode am Reaktionsrahmen von der mittleren Horizontalachse ausgehend in Richtung der Deckelplatte im oberen Kammerelement angebracht ist, und zwar an der dem Reaktionsraum zugewandten Seite des inneren Hohlzylinders. Dabei sollte der Abstand der ersten Elektrode zur mittleren Horizontalachse größer sein als der Abstand der ersten Elektrode zur Deckelplatte. Die zweite Elektrode kann dagegen entweder konzentrisch im Aufnahmegefäß an einer dem Reaktionsraum zugewandten Seite der Bodenplatte angebracht sein, oder an einer dem Reaktionsraum zugewandten Seite des äußeren Hohlzylinders, oder an einer dem äußeren Hohlzylinder zugewandten Seite des innerem Hohlzylinders angebracht sein. In den letzten beiden Fällen sollte zwischen dem bodenplattenseitigen Ende des inneren Hohlzylinders und der Bodenplatte ein Spalt ausbildet sein. Dies kann erreicht werden, indem eine Deckelplatte verwendet wird, an welcher der innere Hohlzylinder angebracht ist. Der innere Hohlzylinder erstreckt sich dann vertikal in Richtung der Bodenplatte und kann eine erste Höhe aufweisen, die kleiner ist als die zweite Höhe des äußeren Hohlzylinders. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite (untere) Elektrode geringfügig oberhalb des Spaltes angeordnet ist. Gasblasen, die bei der Elektrophorese an der zweiten Elektrode entstehen, steigen aufgrund der Anordnung der unteren Elektrode im ringförmigen Zwischenraum zwischen äußerem und innerem Hohlzylinder auf und sammeln sich nicht unter der Probenkassette bzw. unter dem Kassettenhalter. Damit die auf diese Weise entstehenden Gasblasen aus der Elektrophoresevorrichtung entweichen können, kann der äußere Hohlzylinder in einem Bereich nahe der Deckelplatte zum Beispiel Perforationen aufweisen, über welche die Gasblasen an die Außenumgebung abgegeben werden können. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Deckelplatte den äußeren Hohlzylinder nicht berührt, sodass zwischen äußerem Hohlzylinder und Deckelplatte ein kleiner Spalt bestehen bleibt, wenn die Deckelplatte auf dem inneren Hohlzylinder aufliegt. Durch diesen Spalt können dann die Gasblasen nach außen entweichen. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode können jeweils ringförmig ausgebildet sein. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich das elektrische Feld über den gesamten Reaktionsraum gleichmäßig verteilt. In dieser Ausführungsform der Reaktionskammer sind die Probe und die Elektroden im Wesentlichen in derselben vertikalen Ebene angeordnet. Eine vertikale Elektrophoresevorrichtung hat den Vorteil, dass die Probenkassette mitsamt der Gewebeprobe waagerecht angeordnet werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Deckelplatte einen Vertikalstift zum Verschließen und Öffnen des Entlüftungslochs des Kassettenhalters bzw. des Aufnahmeprofils aufweist, wobei der Vertikalstift durch ein entsprechendes Loch in der Deckelplatte führt, sodass er von außerhalb des Reaktionsraums bedient werden kann. Der Vertikalstift ist insbesondere dazu vorgesehen, das Entlüftungsloch wahlweise zu öffnen oder zu schließen, sodass Luftblasen, die sich beim Befüllen mit Reaktionsflüssigkeit im unteren Reaktionsraum unter der Probenkassette oder Kassettenhalter ansammeln, im geöffneten Zustand durch das Entlüftungsloch entweichen können. Nach dem vollständigen Befüllen der Reaktionsräume mit Reaktionsflüssigkeit und dem Entweichen der Luftblasen wird das Entlüftungsloch mit dem Vertikalstift geschlossen.
Vorteilhafterweise kann die Deckelplatte ein Durchgangsloch zum Befüllen des Reaktionsraums mit Reaktionsflüssigkeit aufweisen, wobei das Durchgangsloch vorzugsweise verschließbar ausgebildet ist. Darüber hinaus ist denkbar, dass das Durchgangsloch im Wesentlichen zentral in der Deckelplatte eingelassen ist. Über das Durchgangsloch in der Deckelplatte lässt sich die Elektrophoresevorrichtung auf einfache Art und Weise mit Reaktionsflüssigkeit bzw. Puffer befüllen. Die Möglichkeit, die beiden Reaktionskompartimente separat, d.h. getrennt voneinander mit Reaktionsflüssigkeit zu befüllen, ist dabei besonders schonend für die Probe.
Bei der vertikalen Ausgestaltung ist ein Pufferwechsel realisierbar, indem der innere Hohlzylinder des Reaktionsrahmens zusammen mit der Probe aus dem äußeren Hohlzylinder des Aufnahmegefäßes herausgenommen und in ein mit unverbrauchtem Puffer gefülltes zweites Aufnahmegefäß eingesetzt wird. Die Reaktionsflüssigkeit kann dabei über die Öffnung in der Unterseite des zylindrischen Rahmens ablaufen. Somit wird insbesondere ein schneller Wechsel des Puffers während des Clearing verfahrens ermöglicht. Durch den Austausch der Reaktionsflüssigkeit wird der ursprünglich niedrige und durch Elution von Substanzen aus dem Gewebe angestiegene elektrische Strom wieder auf den niedrigen Ausgangswert heruntergesetzt. Der Zeitpunkt, zu dem der Puffer zu tauschen ist, wird entsprechend dem Verlauf der Strom-Spannungs-Charakteristik von der Stromversorgung angezeigt.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die erste Elektrode über eine erste elektrische Durchführung zur Kontaktierung mit der Stromquelle verfügt und dass die zweite Elektrode über eine zweite elektrische Durchführung zur Kontaktierung mit der Stromquelle verfügt. Vorteilhafterweise können die erste Durchführung zur Stromquelle in der Deckelplatte und die zweite Durchführung in der Deckel- oder Bodenplatte angeordnet sein.
Darüber hinaus ist denkbar, dass der innere und der äußere Hohlzylinder sowie die Bodenplatte aus einem chemisch inerten und elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus Glas oder aus einem Kunstsoff (z.B. Acrylglas), hergestellt sind. Ferner ist vorgesehen, dass die Probenkassette und der Kassettenhalter aus einem chemisch inerten und elektrisch isolierenden Material hergestellt sind, wobei die Probenkassette und der Kassettenhalter bevorzugt aus einem Kunstsoff, besonders bevorzugt aus Polyoxymethylen hergestellt sind. Schließlich ist auch denkbar, dass die Probenkassette zumindest abschnittsweise perforiert ist, wobei insbesondere das Bodenelement und das Deckelement jeweils eine Vielzahl rasterartig angeordneter Perforationen aufweisen. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Strom, der während des elektrophoretischen Clearing-Verfahrens zwischen den Elektroden fließt, durch die Gewebeprobe verläuft und nicht durch die Probenkassette oder den Kassettenhalter. Ein Stromfluss an der Probe vorbei, etwa durch die Reaktionsflüssigkeit oder durch Abschnitte der Probenkassette oder des Kassettenhalters, soll vermieden werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Probenkassette ein Bodenelement und ein Deckelelement umfasst, die zu einer die Probe umschließenden Kassette zusammensteckbar sind, wobei das Bodenelement und das Deckelelement insbesondere über eine flexible Verbindung oder Scharnier schwenkbar miteinander verbunden sind.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem
Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer horizontalen
Ausführungsform in schematischer Draufsicht;
Fig. 2 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer horizontalen
Ausführungsform mit einer Probenkassette und einem Aufnahmegefäß in schematischer Draufsicht;
Fig. 3 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer horizontalen
Ausführungsform mit einem Aufnahmegefäß und einer Deckelplatte in einem längsseitigen Vertikalquerschnitt;
Fig. 4 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer horizontalen
Ausführungsform mit einem Aufnahmegefäß und einer Deckelplatte in einem querseitigen Vertikalquerschnitt;
Fig. 5 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer vertikalen
Ausführungsform in einem Vertikalquerschnitt;
Fig. 6 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform mit einem Spalt in einem Vertikalquerschnitt.
Fig. 7 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer weiteren vertikalen
Ausführungsform in einem Vertikalquerschnitt;
Fig. 8 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung gemäß einer weiteren vertikalen
Ausführungsform in einem Vertikalquerschnitt; Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Probenkassette.
Fig. 1 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer horizontalen Ausführungsform in schematischer Draufsicht. Die gezeigte Elektrophoresevorrichtung 1 , welche zur Verwendung in einem Verfahren zur Fierstellung transparenter biologischer Proben 2 vorgesehen ist, umfasst bevorzugt eine (nicht dargestellte) Probenkassette 19 sowie einen Reaktionsrahmen 3. Der Reaktionsrahmen 3 ist aus vier inneren Seitenwänden 13a-d aufgebaut, wobei die inneren Seitenwände 13a-d derart miteinander verbunden sind, dass sie einen zweiseitig offenen Quader und somit einen zweiseitig offenen Reaktionsraum 9 ausbilden. Der Reaktionsrahmen 3 ist an einer Oberseite 4 (Fig. 3) und an einer Unterseite 5 (Fig. 3) offen ausgestaltet. Dabei ist die Oberseite 4 des Reaktionsrahmens 3 oberhalb einer horizontalen Mittelachse B (Fig. 3) des Reaktionsrahmens 3 angeordnet, während die Unterseite 5 unterhalb der horizontalen Mittelachse B angeordnet ist. Bei dem Reaktionsrahmen 3, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, sind das Probenpräparat 2 (nicht gezeigt) und die Elektroden 11 , 12 im Wesentlichen in derselben horizontalen Ebene angeordnet. Flierdurch kann die Reaktionsflüssigkeit 27 auf einfache Art und Weise gewechselt werden. Insbesondere kann auf ein Auskippen der alten Reaktionsflüssigkeit 27 aus dem Reaktionsrahmen 3 verzichtet werden. Gleichzeitig lässt sich hierdurch, zum Beispiel durch Auswechseln der Pufferlösung 27, die Stärke des elektrischen Stroms beeinflussen.
Der in Fig. 1 gezeigte Reaktionsrahmen 3 weist im Reaktionsraum 9 eine erste Elektrode 11 mit einer ersten elektrischen Durchführung 36 zur Kontaktierung mit der Stromquelle und eine zweite Elektrode 12 mit einer zweiten elektrischen Durchführung 37 zur Kontaktierung mit der Stromquelle auf. Die erste und die zweite Elektrode 11 , 12 lassen sich über die elektrischen Durchführungen 36, 37 an eine
Gleichspannungsquelle anschließen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen.
Darüber hinaus ist in Fig. 1 ein Aufnahmeprofil 24 in Form von Nuten 33 gezeigt. Das Aufnahmeprofil 24 dient zur Aufnahme der Probenkassette 19 oder zur Aufnahme des Kassettenhalters 20. Gemäß der gezeigten Ausführungsform umfasst das Aufnahmeprofil 24 Nuten 33, die jeweils reaktionsraumseitig an zwei gegenüberliegenden inneren Seitenwänden 13a,c ausgebildet sind und im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufen. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich die Nuten 33 in Richtung der Unterseite 5 des Reaktionsrahmens 3 verjüngen, wodurch verhindert wird, dass die Probenkassette 19 bzw. der Kassettenhalter 20 nach unten (also in Richtung Unterseite 5) durch die Nuten 33 des Reaktionsrahmens 3 rutscht. Der Arretiermechanismus ermöglicht somit eine schnelle und sichere Überführung des Reaktionsrahmens 3 von einem Aufnahmegefäß 7 in ein anderes, ohne Risiko eines Verlusts der Probenkassette 19 bzw. des Kassettenhalters 20. Ein derartig ausgebildetes Aufnahmeprofil 24 hat also den Vorteil, dass die Probenkassette 19 bzw. der Kassettenhalter 20 einfach und zuverlässig in die Aufnahme 24 einbringbar sind.
Fig. 2 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer horizontalen Ausführungsform mit einer Probenkassette 19 und einem Aufnahmegefäß 7 in schematischer Draufsicht. Das Aufnahmegefäß 7, welches bei horizontaler Ausführungsform vorzugsweise eine Wanne ist, weist vier äußere Seitenwände 14a-d auf, welche zusammen mit einer Bodenplatte 8 (Fig. 3) einen zur Oberseite hin offenen Quader bilden. Dabei ist als Oberseite 4 des Rahmens 3 die Seite zu verstehen, die von der Bodenplatte 8 der Wanne 7 weggerichtet ist. Entsprechend ist die Unterseite 5 des Reaktionsrahmens 3 die Seite, die der Bodenplatte 8 der Wanne 7 zugewandt ist. Die äußeren Seitenwände 14a-d spannen einen Innenumfang 15a auf, der größer ist als der Außenumfang 16a des ebenfalls quaderförmigen Reaktionsrahmens 3. Flierdurch besteht zwischen den äußeren Seitenwänden 14a-d der Wanne 7 und den inneren Seitenwänden 13a-d des Reaktionsrahmens 3 ein Abstand. Dieser sollte ausreichend groß sein, damit eine schnelle und unproblematische Einführung und Entnahme des Rahmens 3 aus der Wanne 7 möglich sind. Vorzugsweise sollte der Abstand mindestens 0,5 cm betragen. Ist die Wanne 7 mit Puffer 27 gefüllt, bilden Reaktionsrahmen 3 und Bodenplatte 8 einen einseitig offenen Reaktionsraum 9. Der Reaktionsrahmen 3 kann dabei jederzeit aus dem Aufnahmegefäß 7 entnommen und in ein weiteres, mit frischer Reaktionsflüssigkeit 27 befülltes Aufnahmegefäß 7 überführt werden, ohne dabei alte Reaktionsflüssigkeit 27 zu übertragen. Die Reaktionsflüssigkeit 27 kann dann über die Öffnung 6 in der Unterseite des Rahmens 3 ablaufen. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise ein Pufferwechsel ermöglicht. Insbesondere muss die Vorrichtung 1 nicht gekippt werden. Die Probenkassette 19 ist gemäß Fig. 2 in die Nuten 33 eingelassen. Der Reaktionsraum 9 wird dabei in ein erstes Reaktionskompartiment 25 und ein zweites Reaktionskompartiment 26 geteilt, wenn die Probenkassette 19 in den Nuten 33 aufgenommen ist. Dadurch wird die biologische Probe 2 im Wesentlichen mittig im Reaktionsraum 9 angeordnet, wo sich ein annähernd homogenes elektrisches Feld zwischen den Elektroden 11 , 12 konzentriert. Der Stromfluss erfolgt dabei von einer der Elektroden 11 , 12 (Anode) zur anderen (Kathode) und verläuft durch die Probe 2. Auf diese Weise werden die verunreinigenden Komponenten aus der Probe 2 entfernt, wobei negativ geladene Ionen zur Anode wandern, positiv geladene Ionen zur Kathode.
Fig. 3 zeigt die Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer horizontalen Ausführungsform mit einem Aufnahmegefäß 7 und einer Deckelplatte 10 in einem längsseitigen Vertikalquerschnitt. Die Probenkassette 19 ist dabei in einen Kassettenhalter 20 eingespannt, welcher wiederum von den Nuten 33 aufgenommen wird. Damit der Kassettenhalter 20, in den die Probenkassette 19 eingefasst ist, den Reaktionsraum 9 in zwei Reaktionskompartimente 25, 26 teilen kann, ist der Kassettenhalter 20 derart ausgebildet, dass er über die Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit 27 hinausragt, wenn er im Aufnahmeprofil 24 des Rahmens 3 aufgenommen ist. Flierdurch wird gewährleistet, dass der Strom, der während des elektrophoretischen Clearing-Verfahrens zwischen den Elektroden 11 , 12 fließt, ausschließlich durch die Gewebeprobe 2 verläuft.
In Fig. 3 ist ferner gezeigt, wie der Reaktionsrahmen 3 im Aufnahmegefäß 7 aufgenommen ist. Dabei ist zu entnehmen, wie die inneren Seitenwände 13a-d zusammen mit der Bodenplatte 8 einen Reaktionsraum 9 bilden, welcher wiederum in ein erstes 25 und ein zweites Reaktionskompartiment 26 geteilt wird, wenn der Kassettenhalter 20 in den Nuten 33 aufgenommen ist. Darüber hinaus ist eine Deckelplatte 10 gezeigt.
Fig. 4 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer horizontalen Ausführungsform mit einem Aufnahmegefäß 7 und einer Deckelplatte 10 in einem querseitigen Vertikalquerschnitt. Gemäß der gezeigten Ausgestaltung sind die erste Elektrode 11 und die zweite Elektrode 12 jeweils in Form einer Stabelektrode ausgebildet. Allerdings können auch Flächenelektroden 11 , 12 oder als Netz ausgebildete Elektroden 11 , 12 vorgesehen sein. Flächenelektroden 11 , 12 haben den Vorteil, dass sich das elektrische Feld über den gesamten Reaktionsraum 9 gleichmäßig verteilt und nicht bloß auf einen bestimmten Bereich innerhalb der Reaktionsflüssigkeit 27 beschränkt ist. Es ist ferner vorteilhaft, wenn die erste Elektrode 11 und die zweite Elektrode 12 mit jeweils einer elektrischen Durchführung 36, 37 mit der Stromquelle in elektrischem Kontakt stehen. Über die elektrischen Durchführungen 36, 37 lassen sich die Elektroden 11 , 12 besonders einfach mit einem Spannungsgerät verbinden.
Wie aus Fig. 3 und Fig. 4 weiter entnommen werden kann, weist die gezeigte Vorrichtung 1 eine Deckelplatte 10 auf, die an der Oberseite 4 des Reaktionsrahmens 3 anbringbar ist. Der Deckel 10 kann dabei zum Beispiel auf den Rahmen 3 aufgesetzt oder gesteckt werden. Durch den Deckel 10 werden der Reaktionsrahmen 9 und das Aufnahmegefäß 7 vollständig abgeschlossen, sodass keine Fremdkörper in den Reaktionsraum 9 eindringen können. Somit wird ein sicheres und sauberes Clearing verfahren gewährleistet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass zumindest einer der elektrischen Kontakte zur Verbindung der elektrischen Durchführungen 36, 37 mit einer Stromquelle in der Deckelplatte 10 eingelassen sind, sodass zum Anschließen der Vorrichtung 10 an die Stromquelle ein Aufsetzen der Deckelplatte 10 auf den Reaktionsrahmen 3 nötig ist. In diesem Fall können die elektrischen Kontakte gleichzeitig als Steckverbindungen zum Anbringen des Deckels 10 an dem Reaktionsrahmen 3 dienen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass im Reaktionsraum 9 nur Strom fließen kann, wenn die Deckelplatte 10 den Reaktionsrahmen 3 verschließt, was als zusätzlicher Sicherheitsaspekt dient.
Darüber hinaus sind in Fig. 4 der Kassettenhalter 20 und die Probenkassette 19 gezeigt, wobei die Probenkassette 19 im Kassettenhalter 20 aufgenommen ist. Für das Ausführungsbeispiel ist jedoch ebenso denkbar, dass die Probenkassette 19 direkt in die Nuten 33 eingeführt wird, ohne dabei einen zusätzlichen Kassettenhalter 20 vorzusehen. Gemäß der Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Kassettenhalter 20 in die Nuten 33 des Aufnahmeprofils 24 eingeschoben wird, wodurch die Probe 2 in der Mitte des Reaktionsrahmens 3 und somit im elektrischen Feld fixiert wird. Die Probenkassette 19 weist netzförmig ausgestaltete Perforationen 23 auf. Durch die Perforationen 23 kann der Puffer 27 an die Gewebeprobe 2 gelangen, sodass der elektrische Strom die gewünschten Stoffe aus der Probe 2 entfernt.
Fig. 5 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer vertikalen Ausführungsform in einem Vertikalquerschnitt. Bei dieser Ausführungsform sind die erste Elektrode 11 , die Probe 2 und die zweite Elektrode 12 im Wesentlichen vertikal zueinander angeordnet. Die gezeigte Elektrophoresevorrichtung 1 umfasst ein Aufnahmegefäß 7 mit einer Bodenplatte 8 und mit einem senkrecht zur Bodenplatte 8 ausgebildeten äußeren Hohlzylinder 18, wobei der äußere Hohlzylinder 18 rotationssymmetrisch um eine vertikale Mittelachse A ausgebildet ist. Die vertikale Elektrophoresevorrichtung 1 umfasst ferner einen Reaktionsrahmen 3, der einen inneren Hohlzylinder 17 und eine Deckelplatte 10 aufweist, wobei der innere Hohlzylinder 17 ebenfalls rotationssymmetrisch um die vertikale Mittelachse A ausgebildet ist. Dabei ist der Außenumfang 16b des inneren Hohlzylinders 17 kleiner als der Innenumfang 15b des äußeren Hohlzylinders 18. Gemäß der gezeigten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen dem inneren Hohlzylinder 17 und dem äußeren Hohlzylinder 18 ein ringförmiger Zwischenraum 31 ausgebildet ist. Hieraus lässt sich der Rahmen 3 einfach und problemlos in das Aufnahmegefäß 7 schieben.
Eine vertikale Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß Fig. 5 ermöglicht eine waagerechte Anordnung der Probenkassette 19 mitsamt der Gewebeprobe 2, wodurch der Reaktionsraum 9 in ein oberes erstes Reaktionskompartiment 25 und ein unteres zweites Reaktionskompartiment 26 geteilt wird, wenn der Kassettenhalter 20 bzw. die Probenkassette 19 in der Elektrophoresevorrichtung 1 aufgenommen ist. Zur Aufnahme des Kassettenhalters 20 oder der Probenkassette 19 weist der innere Hohlzylinder 17 an seiner dem Reaktionsraum 9 zugewandten Seite ein Aufnahmeprofil 24 auf, wobei das Aufnahmeprofil 24 gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform als ringförmige Auflage für die Probenkassette 19 ausgebildet ist.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausgestaltung ermöglicht ebenfalls einen einfachen Pufferwechsel: Dazu wird der Reaktionsrahmen 3 umfassend innerer Hohlzylinder 17 und Deckelplatte 10 zusammen mit der Probenkassette 19 aus dem äußeren Hohlzylinder 18 des Aufnahmegefäßes 7 herausgenommen und in einen mit frischem Puffer 27 gefüllten äußeren Hohlzylinder 18 eines zweiten Aufnahmegefäßes 7 eingesetzt. Die kontaminierte Reaktionsflüssigkeit 27 kann dabei über das geöffnete Entlüftungsloch 28 und die Öffnung 6 in der Unterseite 5 des zylindrischen Rahmens 3 ablaufen. Zum Öffnen des Entlüftungslochs 28 muss lediglich der Vertikalstift 29 aus dem Entlüftungsloch 28 gezogen werden.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die beiden Reaktionskompartimente 25, 26 separat, d.h. getrennt voneinander mit Reaktionsflüssigkeit 27 zu befüllen. Hierzu weist die Deckelplatte 10 ein Durchgangsloch 30 zum Befüllen des oberen Reaktionskompartiments 25 mit Reaktionsflüssigkeit 27 auf. Das Durchgangsloch 30 ist zentral in der Deckelplatte 10 eingelassen und prinzipiell verschließbar ausgebildet. Es sollte aber während des Elektrophoreseverfahrens geöffnet sein, damit das an den Elektroden 11 , 12 entstehende Gas entweichen kann. Vorzugsweise weisen die Probenkassette 19 oder der Kassettenhalter 20 ein Entlüftungsloch 28 auf, damit das an der unteren Elektrode 12 (Fig. 5) entstehende Gas 34 in das obere Reaktionskompartiment 25 abgeführt werden kann.
Die erste Elektrode 11 ist an einem endständigen Bereich des inneren Hohlzylinders 17 nahe der Oberseite 4 bzw. der Deckelplatte 10 angebracht, und zwar an der dem Reaktionsraum 9 zugewandten Seite des inneren Hohlzylinders 17. Die zweite Elektrode 12 ist gemäß Fig. 5 im Wesentlichen konzentrisch im Aufnahmegefäß 7 an einer dem Reaktionsraum 9 zugewandten Seite der Bodenplatte 8 angebracht. Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind die erste Elektrode 11 und die zweite Elektrode 12 jeweils ringförmig ausgebildet. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich das elektrische Feld über den gesamten Reaktionsraum 9 gleichmäßig verteilt.
Fig. 6 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer weiteren vertikalen Ausführungsform mit Spalt 32 in einem Vertikalquerschnitt. Der Spalt 32 entsteht dadurch, dass der innere Hohlzylinder 17 mit der Deckelplatte 10 verbunden ist und sich vertikal in Richtung der Bodenplatte 8 erstreckt und dass sich der äußere Hohlzylinder 18 von der Bodenplatte vertikal in Richtung der Deckelplatte 10 erstreckt, wobei der innere Hohlzylinder eine erste Höhe C aufweist, die kleiner ist als eine zweite Höhe D des äußeren Hohlzylinders 18. Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 5 dadurch, dass die zweite Elektrode 12 im Aufnahmegefäß 7 an einer dem Reaktionsraum 9 abgewandten Seite des inneren Holzylinders 17 angebracht ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Elektrode 12 am bodenplattenseitigen Ende des inneren Hohlzylinders 17 angebracht ist, also geringfügig oberhalb des Spalts 32. Damit die während der Elektrophorese an der zweiten Elektrode 12 entstehenden Gasblasen aus der Elektrophoresevorrichtung 1 entweichen können, kann der äußere Hohlzylinder 18 in einem Bereich nahe der Deckelplatte 10 Öffnungen oder Perforationen aufweisen (nicht gezeigt), über welche die Gasblasen an die Außenumgebung abgegeben werden können. Es ist ebenso denkbar, dass die Deckelplatte 10 nur teilweise auf dem äußeren Hohlzylinder 18 aufliegt, sodass zwischen äußerem Hohlzylinder 18 und Deckelplatte 10 ein kleiner Spalt bestehen bleibt, wenn die Deckelplatte 10 an dem inneren Hohlzylinder 18 angebracht ist. Durch diesen oberen Spalt können dann ebenfalls Gasblasen entweichen. Gemäß der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind die erste Elektrode 11 und die zweite Elektrode 12 jeweils ringförmig ausgebildet. Beide elektrischen Durchführungen 36, 37 dieser Ausführungsform sind in der Deckelplatte 10 angeordnet.
Fig. 7 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer weiteren vertikalen Ausführungsform in einem Vertikalquerschnitt. Sie unterscheidet sich von der in Fig. 6 gezeigten Elektrophoresevorrichtung 1 lediglich dadurch, dass die zweite Elektrode 12 an der Innenseite des äußeren Hohlzylinders 18 angebracht ist. Dabei ist die Innenseite die Seite, die dem inneren Hohlzylinder 17 zugewandt ist. Die zweite Elektrode ist ferner am bodenplattenseitigen Ende des äußeren Hohlzylinders 18 geringfügig oberhalb des Spalts 32 angebracht. Gemäß der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist die zweite elektrische Durchführungen 37 in der Bodenplatte 8 angeordnet.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass der Kassettenhalter 20 ein Entlüftungsloch 28 (Fig. 7 und Fig. 8) aufweist, welches das erste Reaktionskompartiment 25 mit dem zweiten Reaktionskompartiment 26 verbindet. Für das Ausführungsbeispiel ist jedoch ebenso denkbar, dass die Probenkassette 19 direkt in das Aufnahmeprofil 24 eingebracht wird, ohne dabei einen zusätzlichen Kassettenhalter 20 vorzusehen. In diesem Fall kann die Probenkassette 19 selbst ein Entlüftungsloch 28 aufweisen. Ferner ist denkbar, dass das Aufnahmeprofil 24 ein Entlüftungsloch 28 aufweist. Das Entlüftungsloch 28 dient vor allem dazu, beim Befüllen des unteren Kompartiments 26 mit Puffer 27 entstehende Gas- oder Luftblasen 34 abzuführen. Das Entlüftungsloch 28 ermöglicht nun den Durchtritt dieser Blasen 34, sodass sie ungehindert an die Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit 27 treten können. Darüber hinaus ist ein Vertikalstift 29 zum Verschließen und Öffnen des Entlüftungslochs 28 vorgesehen, wobei der Vertikalstift 29 durch ein entsprechendes Loch in der Deckelplatte 10 führt, sodass er von außerhalb des Reaktionsraums 9 bedient werden kann. Während des Elektrophoreseverfahrens verschließt der Vertikalstift 29 das Entlüftungsloch 28, damit kein Strom an der Probe 2 vorbei durch das Entlüftungsloch 28 fließen kann.
Fig. 8 zeigt eine Elektrophoresevorrichtung 1 gemäß einer weiteren vertikalen Ausführungsform in einem Vertikalquerschnitt. Im Unterschied zu der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist gemäß der Elektrophoresevorrichtung 1 in Fig. 8 vorgesehen, dass das Aufnahmeprofil 24 die Probenkassette 19 bzw. den Kassettenhalter 20 relativ zur horizontalen Mittelachse B geneigt aufnimmt. Dabei ist das Entlüftungsloch 28 am höchsten Punkt des Kassettenhalters 20 ausgebildet, wobei als höchster Punkt derjenige Bereich des Kassettenhalters 20 zu verstehen ist, der am nächsten zur Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit 27 liegt. Vorteilhafterweise sammeln sich die beim Befüllen der unteren Reaktionsklammer 26 mit Puffer 27 bildenden Gasblasen 34 in der Nähe des Entlüftungslochs 28, durch welches sie in Richtung der Oberfläche der Reaktionsflüssigkeit 27 abgelassen werden können.
Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Probenkassette 19. Die Probenkassette 19 umfasst ein Bodenelement 21 und ein Deckelelement 22, welche über Scharniere zu einer die Probe 2 umschließenden Kassette zusammenklappbar sind. Nach der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Probenkassette 19 zumindest abschnittsweise perforiert ist, wobei insbesondere das Bodenelement 21 und das Deckelement 22 jeweils eine Vielzahl rasterartig angeordneter Perforationen 23 aufweisen. Durch die Perforationen 23 kann die Reaktionsflüssigkeit 27 an die Gewebeprobe 2 gelangen, wodurch wiederum gewährleistet wird, dass der elektrische Strom die gewünschten Stoffe aus der Probe 2 entfernt. Zur besseren Zuordnung verschiedener Proben 2 ist außerdem vorgesehen, dass die Probenkassetten 19 einen Strichcode 35 aufweisen, über welchen sie sich identifizieren lassen. Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Probenkassette 19 aus einem chemisch inerten und elektrisch isolierenden Material hergestellt ist, wobei bevorzugt Polyoxymethylen als isolierendes Material verwendet werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichen liste
Elektrophoresevorrichtung 1 Nuten 33
Proben 2 Gasblase 34
Reaktionsrahmen 3 Strichcode 35
Oberseite 4 Erste elektrische Durchführung 36
Unterseite 5 Zweite elektrische Durchführung 37
Öffnung 6
Aufnahmegefäß 7 Vertikale Mittelachse A
Bodenplatte 8 Horizontale Mittelachse B
Reaktionsraum 9 Erste Höhe C
Deckelplatte 10 Zweite Höhe D
Erste Elektrode 11
Zweite Elektrode 12
Innere Seitenwände 13a-d
Äußere Seitenwände 14a-d
Innenumfang 15a,b
Außenumfang 16a,b
Innerer Hohlzylinder 17
Äußerer Hohlzylinder 18
Probenkassette 19
Kassettenhalter 20
Bodenelement 21
Deckelelement 22
Perforationen 23
Aufnahmeprofil 24
Erstes Reaktionskompartiment 25 Zweites Reaktionskompartiment 26 Reaktionsflüssigkeit 27
Entlüftungsloch 28
Vertikalstift 29
Durchgangsloch 30
Ringförmiger Zwischenraum 31
Spalt 32

Claims

Patentansprüche
1. Elektrophoresevorrichtung (1 ) zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Proben (2), umfassend einen Reaktionsrahmen (3), wobei der Reaktionsrahmen (3) eine offene Oberseite (4) und eine der Oberseite (4) gegenüberliegende Unterseite (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (5) zumindest teilweise eine Öffnung (6) umfasst.
2. Elektrophoresevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsrahmen (3) in ein Aufnahmegefäß (7) einführbar ist, wobei das Aufnahmegefäß (7) eine Bodenplatte (8) aufweist, und wobei der Reaktionsrahmen (3) mit dem Aufnahmegefäß (7) einen Reaktionsraum (9) ausbildet.
3. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsrahmen (3) eine Deckelplatte (10) aufweist, die fest oder lösbar mit der Oberseite (4) des Reaktionsrahmens (3) verbunden ist, wobei die Deckelplatte (10) die Oberseite (4) des Reaktionsrahmens (3) im Wesentlichen vollständig bedeckt.
4. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrophoresevorrichtung (1) eine erste Elektrode (11) und eine zweite Elektrode (12) aufweist.
5. Elektrophoresevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsrahmen (3) vier innere Seitenwände (13a-d) umfasst, die quaderförmig zueinander angeordnet sind.
6. Elektrophoresevorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegefäß (7) vier äußere Seitenwände (14a-d) aufweist, die quaderförmig zueinander angeordnet sind, wobei die vier äußeren Seitenwände (14a-d) einen Innenumfang (15a) aufweisen, der größer ist als ein Außenumfang (16a) der inneren Seitenwände (13a-d).
7. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsrahmen (3) einen inneren Hohlzylinder (17) umfasst.
8. Elektrophoresevorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegefäß (7) einen äußeren Hohlzylinder (18) umfasst, wobei der äußere Hohlzylinder (18) einen Innenumfang (15b) aufweist, der größer ist als ein Außenumfang (16b) des inneren Hohlzylinders (17).
9. Elektrophoresevorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (11) reaktionsraumseitig an einer der inneren Seitenwände (13a-d) angeordnet ist und dass die zweite Elektrode (12) reaktionsraumseitig an der inneren Seitenwand (13a-d), die der ersten Elektrode (11) gegenüberliegt, angeordnet ist.
10. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (11) reaktionsraumseitig am inneren Hohlzylinder (17) angebracht ist.
11. Elektrophoresevorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrophoresevorrichtung (1) eine Probenkassette (19) aufweist.
12. Elektrophoresevorrichtung (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrophoresevorrichtung (1) einen Kassettenhalter (20) umfasst, in welchen die Probenkassette (19) einspannbar ist.
13. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenkassette (19) ein Bodenelement (21) und ein Deckelelement (22) umfasst, die zu einer die Probe (2) umschließenden Kassette zusammensteckbar sind, wobei das Bodenelement (21) und das Deckelement (22) jeweils eine Vielzahl rasterartig angeordneter Perforationen (23) aufweisen.
14. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsrahmen (3) ein Aufnahmeprofil (24) zur Aufnahme der Probenkassette (19) oder zur Aufnahme des Kassettenhalters (20) aufweist.
15. Elektrophoresevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsraum (9) in ein erstes Reaktionskompartiment (25) und ein zweites Reaktionskompartiment (26) geteilt ist, wenn die Probenkassette (19) oder der Kassettenhalter (20) im
Aufnahmeprofil (24) aufgenommen sind.
16. Verwendung einer Probenkassette (19) nach einem der Ansprüche 11 bis 15 für ein Elektrophoreseverfahren.
17. Verwendung einer Probenkassette (19) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrophoreseverfahren ein Elektrophoreseverfahren zur Herstellung transparenter biologischer Proben (2) ist.
PCT/EP2021/057619 2020-04-01 2021-03-24 Elektrophoresevorrichtung zur verwendung bei einem electroclearing-verfahren WO2021197972A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022559365A JP2023519398A (ja) 2020-04-01 2021-03-24 電気クリアリング方法に使用される電気泳動装置
EP21716610.7A EP4127651A1 (de) 2020-04-01 2021-03-24 Elektrophoresevorrichtung zur verwendung bei einem electroclearing-verfahren
CA3174630A CA3174630A1 (en) 2020-04-01 2021-03-24 Electrophoresis device for use in an electroclearing method
MX2022012227A MX2022012227A (es) 2020-04-01 2021-03-24 Dispositivo de electroforesis para usarse en un metodo de electroaclarado.
AU2021248120A AU2021248120A1 (en) 2020-04-01 2021-03-24 Electrophoresis device for use in an electroclearing method
KR1020227038171A KR20220162769A (ko) 2020-04-01 2021-03-24 전기적 클리어링 방법에 사용되는 전기영동 장치
US17/916,220 US20230160852A1 (en) 2020-04-01 2021-03-24 Electrophoresis device for use in an electroclearing method
CN202180025859.6A CN115605740A (zh) 2020-04-01 2021-03-24 用在电清除方法中的电泳装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020109087.0 2020-04-01
DE102020109087.0A DE102020109087A1 (de) 2020-04-01 2020-04-01 Elektrophoresevorrichtung zur Verwendung bei einem Electroclearing-Verfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021197972A1 true WO2021197972A1 (de) 2021-10-07

Family

ID=75396695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/057619 WO2021197972A1 (de) 2020-04-01 2021-03-24 Elektrophoresevorrichtung zur verwendung bei einem electroclearing-verfahren

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20230160852A1 (de)
EP (1) EP4127651A1 (de)
JP (1) JP2023519398A (de)
KR (1) KR20220162769A (de)
CN (1) CN115605740A (de)
AU (1) AU2021248120A1 (de)
CA (1) CA3174630A1 (de)
DE (1) DE102020109087A1 (de)
MX (1) MX2022012227A (de)
WO (1) WO2021197972A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030089607A1 (en) * 2000-06-07 2003-05-15 Riveron Rojas Ana Maria Pulsed field electrophoresis chambers, accessories and method of utilization for separation of dna molecules
EP3252452A1 (de) * 2016-05-25 2017-12-06 The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University Verfahren zur abbildung und analyse einer biologischen probe
DE102016123458B3 (de) 2016-12-05 2018-03-15 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts, Universitätsmedizin Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Präparate für eine lichtmikroskopische Untersuchung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030089607A1 (en) * 2000-06-07 2003-05-15 Riveron Rojas Ana Maria Pulsed field electrophoresis chambers, accessories and method of utilization for separation of dna molecules
EP3252452A1 (de) * 2016-05-25 2017-12-06 The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University Verfahren zur abbildung und analyse einer biologischen probe
DE102016123458B3 (de) 2016-12-05 2018-03-15 Georg-August-Universität Göttingen Stiftung Öffentlichen Rechts, Universitätsmedizin Verfahren zur Herstellung transparenter biologischer Präparate für eine lichtmikroskopische Untersuchung
US20190302053A1 (en) * 2016-12-05 2019-10-03 Georg-August-Universitaet Goettingen Stiftung Oeffentlichen Rechts, Universitaetsmdizin Method of producing transparent biological preparations for examination by light microscopy

Also Published As

Publication number Publication date
MX2022012227A (es) 2022-12-02
DE102020109087A1 (de) 2021-10-07
CA3174630A1 (en) 2021-10-07
JP2023519398A (ja) 2023-05-10
CN115605740A (zh) 2023-01-13
KR20220162769A (ko) 2022-12-08
EP4127651A1 (de) 2023-02-08
US20230160852A1 (en) 2023-05-25
AU2021248120A1 (en) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69632820T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur elektrophorese
DE3513652C2 (de) Vorrichtung für die vertikale Gel-Elektrophorese
DE2915248C3 (de) Einrichtung zum automatischen wahlweisen u. exakten Behandeln von Präparaten
DE3506953C2 (de)
EP1311655B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum elektrischen kontaktieren von in einer flüssigkeit in suspension befindlichen biologischen zellen
DE19744649C2 (de) Verfahren zur Messung bioelektrischer Signale von Zellen nach der Patch-Clamp-Methode sowie Verwendung einer Vorrichtung hierzu
DE2142628A1 (de) Elektrophorese Gerat
DE3600214C2 (de)
DE102008020428B3 (de) Vorrichtung und Verfahren und Gelsystem zur analytischen und präparativen Elektrophorese
DE2500908A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ausbildung und zum einsatz senkrechter gelplatten fuer elektrophorese
EP3265796B1 (de) Gelelektrophorese-system für einzelzell-gelelektrophorese
DE2021318C3 (de) Meßelektrode zur Messung von Ionen in Lösungen
WO2021197972A1 (de) Elektrophoresevorrichtung zur verwendung bei einem electroclearing-verfahren
DE3726403A1 (de) Vorrichtung zur elektrophorese
DE2324521C3 (de)
DE1798138C3 (de) Haltevorrichtung für genormte Prüfstücke, die elektrochemisch behandelt und danach untersucht werden sollen und Prüfstück
DE2056127B2 (de) Geraet fuer die elektrophorese
DE19652327A1 (de) Vorrichtung zur Durchführung chemischer Reaktionsfolgen
DE69837899T2 (de) Elektrophoreseapparatur
DE19827465A1 (de) Vorrichtung zum Behandeln von Stoffen in wenigstens einem Gefäß
WO2004027015A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur behandlung von biologischem material
DE102010016103A1 (de) Messvorrichtung mit Resonator
DE3715856A1 (de) Vorrichtung zum konzentrieren von in einer fluessigkeit befindlichen, elektrisch geladenen - insbesondere aus einem gel eluierten - makromolekuelen
DE2953696C2 (de) Inkubationseinrichtung zur Behandlung von histologischen Präparaten
DE3022094A1 (de) Rasterelektronenmikroskop mit anpassbarer kammer, insbesondere fuer die untersuchung von teilen grosser abmessungen

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: 21716610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3174630

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022559365

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021248120

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20210324

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227038171

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021716610

Country of ref document: EP

Effective date: 20221102