WO2007134814A1 - Vorrichtung und verfahren zur automatisierten reproduzierbaren herstellung von auf objektträgern angeordneten zu untersuchenden zell- oder gewebeproben - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur automatisierten reproduzierbaren herstellung von auf objektträgern angeordneten zu untersuchenden zell- oder gewebeproben Download PDF

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    • G01N35/025—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having a carousel or turntable for reaction cells or cuvettes

Definitions

  • the invention relates to a device for the automated reproducible production of cell or tissue samples, in particular a patient material, arranged on microscope slides, the device comprising a plurality of modular stations, each performing a work step in an overall sequence of work steps, according to the preamble of the claim 1 and a suitable slide for use in the device according to the invention, according to the preamble of claim 29.
  • the invention relates to a method for producing such samples, according to the preamble of claim 37.
  • tissue blocks of tissue to be examined are first punched out and introduced into a paraffin block.
  • the size of the fabric blocks depends on the intended punch diameter.
  • So-called area blocks are then formed from a plurality of such paraffin blocks by removing a punching cylinder in each case with thin sample tubes of the tissue sample present in the paraffin block and introducing them into a further paraffin block in the manner of a field, so that, for example, up to 240 different tissue samples of different origin can be placed in one Block can be accommodated.
  • a partial section is then made transversely to the cylinder axes and thereby obtain a thin layer of the various tissue samples, practically embedded in the manner of a grid in paraffin, which can be applied to a slide and examined.
  • the object underlying the invention is to provide a device and a method for the preparation of tissue to be examined as well as a slide for tissue to be examined, which allow to work together in a technically simple manner several samples of a single tissue together and synchronously.
  • this treatment should make it possible for different treatment processes to be used simultaneously.
  • the Device should be simple and robust and ensure continuous operation.
  • the device according to the invention has at least one device for positionally correct positioning of the samples on a slide and a device for conveying the loaded slide to the individual processing stations, wherein the conveyor is advantageously mounted centrally in the device and distributes stations for further processing on its periphery are arranged.
  • the conveyor may be formed by a rotatably mounted rotary table which is moved in cycles in the same time clocks, for example, when several slides are conveyed by the conveyor simultaneously, or is moved continuously programmatically, if the conveyor only one slide the individual processing stations successively feeds , While with simultaneous processing of multiple slides at different workstations the feed in the clockwise direction must be set on the basis of the longest residence time at a workstation, in the passage of only one slide, the work cycles at the individual workstations may be different.
  • the conveyor is mounted on a socket-like housing, in which the drive and / or the control is received for the conveyor / are. Also, you can here be connected pneumatic and hydraulic pressure lines through which the functional parts of the workstations pressure medium are supplied.
  • the modular processing stations are arranged distributed in a grid of constant angles to each other over the circumference of the conveyor, so that they are the slides cyclically fed by means of the conveyor.
  • the conveyor has at its periphery in a further advantageous embodiment of the subject invention receiving means into which slides for securing the position during the promotion can be inserted.
  • known locking devices can be used, which allow a temporary fixing and releasing the slide.
  • the processing stations are arranged on top of the socket-like housing, wherein the slides of the device are supplied via an input station.
  • This input station is advantageously associated with a slide magazine, from which the slides are programmably fed successively. It can find magazines application that are interchangeable and have a storage capacity of at least 150 slides.
  • the device advantageously has a station for fixing the samples to a microscope slide, this station having a dispenser for an adhesive for applying separated, positioned adhesive rations of a defined size to a slide.
  • the adhesive may be applied to the surface of the slide in a predetermined pattern, the adhesive preferably being a type of UV adhesive, such as Loctite 3491.
  • the device advantageously has a device for feeding a cell or tissue-cut sample foil from a first transparent substrate to a slide, as well as a punch for segmenting the samples and a separator for the samples.
  • the Feed device, the punch and the separation device are combined in a workstation.
  • the separating device comprises a cam, by means of which a plurality of gripping devices can be moved via cam tracks from a substantially central position into a defined position at a distance from one another.
  • the gripping devices of cylinders are formed with pneumatically actuated suction cups.
  • the separating device is movably mounted between the punch and the slide.
  • the punch punches the samples out of the sample foil, from below against the foil above the foil and as an abutment serving gripping devices anaba. While the segmented punched foil pieces are held by the suction cups under vacuum, the separating device is moved away from the punch to the grid-like slide, wherein at the same time the cylinders with the pneumatically actuated suckers move outward over the curved paths and thereby position the segmented samples in the correct position Position the grid of the slide.
  • the slide is fed to another processing station, in which the adhesive is cured under the influence of UV light irradiation.
  • the slide is fed to a labeling and / or labeling station, in which the slide is labeled or labeled, in particular with a barcode.
  • a camera station for the visual recognition of the individual samples and the selection of suitable samples as well as the separation of unsuitable sample material can be provided.
  • the slide with the segmented and correctly positioned samples is completed, it is fed to a dispensing station, in which the finished slides are sent to a subsequent device for further processing, in which, for example, a heating and coloring of the samples arranged on the slide takes place.
  • the device can also advantageously have an operating panel, via which a controller for setting the processing modes at the processing stations can be set.
  • the housing of the device has a frame of aluminum profiles, which is provided for the required engagement protection with a removable cover. This structure allows a high flexibility and saves weight, since the device is designed as a tabletop device, so that a simple transport is ensured.
  • a grid-like slide which has a plurality of equal sized reaction zones, wherein individual tissue substrate units are housed in reaction zones, wherein the substrate is designed to be flexible and transparent and the respective reaction zones are provided with hydrophobic borders.
  • a cover can be applied over the reaction zones of the object carrier in order to preserve the slide or the tissue substrate units in the reaction zones for later observation.
  • the object carrier according to the invention that its thickness does not exceed the total distance between a slide of a light microscope and the Okularêtivtubus.
  • a further development of the object carrier according to the invention is furthermore advantageous in that the height of the border of a reaction zone and the thickness of the substrate and those of the tissue located thereon are matched to one another, so that a desired preparation with the reaction liquid can still take place, but as accurately as possible the amount of liquid is introduced, which is sufficient for a reaction for treatment, so that no more expensive liquids must be wasted, or a standard commercially distributed liquid amount for the preparation of more samples than previously sufficient.
  • the object-specific slide according to the invention is designed so that the distance of the reaction zones corresponds to the distance of standardized pipette carriers, because in this way several reaction liquids can be simultaneously introduced into different reaction zones in order to produce these after completion of the slides provided with the samples subsequent dyeing treatment by supplying reaction liquids to subject.
  • the object carrier has a text field in which an identification code, in particular in the form of a bar code, can be applied.
  • an identification code in particular in the form of a bar code
  • reaction zones of the slide are formed by coating the slide with a sprayed-on frame or a sheet of other hydrophobic material into which the reaction zones are embedded.
  • the device according to the invention and the slide according to the invention are used for gene expression analysis of human cell tissue.
  • FIG. 2 shows an example of the cylindrical sampling from tissue samples embedded in wax cubes
  • FIG. 6 shows the subdivision of a planar tissue section attached to a substrate into individual tissue substrate units for further processing
  • FIG. 7 is an overall perspective view of the device according to the invention with housing cover
  • FIG 8 is an overall perspective view of the device according to the invention without housing cover and open socket
  • FIG. 9 is a perspective overall view of the device according to the invention without housing cover, rotated slightly clockwise,
  • FIG. 10 is a perspective view of the conveyor with inserted slides and two arranged at the periphery processing stations
  • 1 1 is a perspective view of the separating device in plan view
  • Fig. 14 is a section along the line AA illustrating the dimensions of a reaction zone with incorporated tissue substrate unit and 15 shows schematically the charging of the reaction zones on the slide with treatment reagents,
  • Figure 1 shows by way of example the variety of genes to be tested in a particular type of cancer. Details of the presentation are given in the article by Lossos et al. "Prediction of Survival in Diffuse Large-B-Cell Lymphoma Based on the Expression of Six Genes" N. Engl J Med 2004; 350: 1828-37, in the New England Journal of Medicine.
  • genes A, B and C or D, E and F are statistically particularly significant, so that they can be regarded as representative of the gene quantity presented here, which is their significance in relation to the diagnosis of the fabric.
  • genes A, B and C are particularly characteristic of statistically longer survival of a patient, while genes D, E and F are particularly characteristic of statistically shorter survival of a patient.
  • FIG. 2 illustrates by means of an example of different tissue samples, the tissue removal in the form of punching cylinders.
  • tissue samples are arranged there in paraffin cubes 21, 22, 23 and 24.
  • the paraffin cubes are shown here in section.
  • the cube 21 contains tissue particles 213 and 214 from which tissue cylinders 21 1 and 212 are punched out.
  • the punching is here in a direction 100.
  • the paraffin cube 22 contains tissue components 223 and 224, from which cylindrical samples 221 and 222 are removed.
  • the paraffin cube 23 contains tissue 233 from which cylinders 231 and 232 are punched out.
  • the paraffin cube 24 contains tissues 244 and 243 from which tissue cylinders 241 and 242 are punched out.
  • the tissue is inhomogeneous with regard to its tissue composition, for example at 213 and 214, and likewise has a different depth extent, so that more or less tissue sometimes comes to rest in the individual stamped cylinders during punching.
  • the punching cylinders 212 and 241 a particularly large amount of tissue is removed, while in the case of the punching cylinders 221 and 222 less tissue is removed.
  • the depth extent of the cylinders for example in the region of the cylinder 212, in the depth sequence in direction 100, different tissue layers come to lie one above the other.
  • FIG. 3 shows a further illustration to illustrate how tissue samples embedded in paraffin cubes become sample fields by means of cylindrical punched sampling, which can be applied to a slide.
  • paraffin cubes 21 and 23 are again shown here, from which sample cylinders 21 1 and 212, respectively, 231 and 232 are removed.
  • the direction 100 points here in the drawing plane.
  • the cylinders removed from the paraffin cubes 21 and 23 are arranged in a field-like manner in a further paraffin cylinder 31 at regular intervals, so that a sample block is produced which contains punching cylinders made of a very wide variety of tissues.
  • a thin layer of tissue material can then be separated from this sample block and applied to a slide 15. This thin layer 32 is shown on the right in FIG.
  • Such a treatment process is disclosed, for example, in the prior art in WO 01/22086.
  • a multiplicity of samples of very different types of tissue are always arranged on a microscope slide by means of this conventional processing technology.
  • This processing method also has the disadvantage that all tissue samples that are present together on the slide 15 must be subjected to a reaction together because no provision has been made for the separate examination of the samples.
  • FIG. 4 illustrates on the basis of the depth extent in a direction 100 of the different punching cylinders 21 1, 212, 221, 222, 231, 232, 241 and 242 a further problem of the preparation of tissue samples in the manner of tissue fields, as described in FIG. 3.
  • the punching cylinders are designated here analogously to FIG. It can be clearly seen from the depth extent of the individual cylinders in the direction 100 that, for example, in the case of an overhead cut in the direction in which the reference signs are applied, for example in the case of cylinders 221 and 222, no tissue will be obtained, but only paraffin. So that in a corresponding examination, although a layer with tissue of a Pro benzyl cylinders 212 and 231, but the other tissue samples fail. In the case of paraffin this failure is not critical, because it can be visually recognized that there is no tissue at this point.
  • tissue which was taken from the tissue to be examined, for example, 2.0 x 2.0 mm x 0.2 - 0.3 mm in the form of a punching cylinder, both in the depth and in the Area is inhomogeneous. This means that cancerous tissue is partially embedded in healthy tissue and, depending on the arrangement of the incision, different tissue layers are captured by the punching cylinder both in the horizontal and in the vertical direction.
  • healthy tissue is dark and diseased tissue is bright.
  • diseased tissue that is to say cancer cell tissue, and sometimes healthy tissue is obtained at different depths of cut, depending on the representation.
  • tissue fields as shown for example in FIG. 3, one obtains a complete tissue region on a slide, which does not reveal paraffin regions even under optical inspection, but nevertheless individual tissue stains do not contain cancer cell tissue , This is particularly disadvantageous because it is to be ensured by trial examinations that a negative result is not based on the fact that wrong tissue was examined.
  • Fig. 5 illustrates a slide 15 on which a tissue sample is placed.
  • the slide 15 contains a flat cut sample 532 which is to be stained, for example by means of a staining method, in order to visualize specific cell areas.
  • FIG. 6 shows, by way of example, how a planar tissue section is subdivided into tissue substrate units.
  • FIG. 6 shows a substrate material 61 of a transparent type, on which a planar tissue section 613 is applied.
  • This tissue section 613 has, for example, a thickness of 1 to 5 ⁇ m and a size of 1 ⁇ 1 cm.
  • the substrate material which is elastic, for example, and can be made of a polycarbonate foil serving as a carrier foil, it can be ensured that the tissue is homogeneous, and optical inspection can further ensure that only tissue material relevant to the examination in this tissue section is included, so that the disadvantages of the prior art, as previously described in relation to tissue areas in tissue fields, can be largely excluded.
  • tissue section 613 is pieced in directions 610 and 620 so as to subsequently receive tissue substrate units 611, 612 and 615, only a few of which are shown for illustration. These tissue substrate units can then be introduced into reaction zones or fields of the slide 15 in order to be able to detect different antigens with the aid of various treatment reagents.
  • FIG. 7 shows a device according to the invention for the automated, reproducible production of cell or tissue samples to be examined arranged on microscope slides.
  • the device 1 is designed as a desktop device and consists essentially of a socket-like housing 2, on which a removable cover 3 is arranged, which is locked to the socket-like housing 2.
  • the cover has two handle units 4 at the top, so that the device 1 designed as a desktop device can be transported.
  • a drawer 6 On the underside of the socket-like housing 2 are adjustable feet 5, which make it possible to set the tabletop device in a horizontal position. It can be provided in an advantageous manner that for accurate adjustment levels or corresponding adjustment elements are provided, which are not shown in the drawing.
  • a drawer 6 On the underside, a drawer 6 can also be seen, which can be locked with a lock 7. In Fig. 8, the drawer 6 is shown in the open state, and it can be seen that in the drawer, the control device and a part of the drive means for the conveyor 8 are arranged.
  • the drive device consists essentially of known elements and will not be described in detail.
  • a frame 9 made of aluminum profiles is provided, on the upper side of which a plate-like component 10 is mounted for receiving further control components, which are not described in detail and serve to control the device components described below.
  • the operation is carried out via a panel 1 1 at the front of erfindunmultien device 1, via which operating modes of the processing stations described below can be adjusted.
  • the device 1 further has pneumatic and / or hydraulic pressure ports 12, to which corresponding pressure lines are connected to supply the partially pneumatically / hydraulically actuated drive components of the processing stations with pressure energy.
  • the conveyor 8 is mounted on the pedestal-like housing 2, which is designed as a rotary table and clockwise or continuously programmatically rotatable clockwise.
  • processing stations are arranged at a distance rastered to each other on the top of the socket-like housing.
  • About the input station 13 of the conveyor 8 of the slide 15 is fed in the direction of arrow 16.
  • the slide 15 is thereby inserted into one of the receiving devices 14 and fixed there, which at the upper edge region at intervals to each other evenly distributed on the conveyor 8 are.
  • the conveyor is cyclically clockwise moved until the slide 15 comes with the next processing station 17 in cover.
  • the dispenser 18 arranges according to the predetermined grid of the slide 15 adhesive points in the individual reaction fields of the grid.
  • the object carrier 15 is fed to the processing station 19, which comprises a punch 20 and a separating device 21.
  • the punch 20 are from the outside of the device automatically supplied, not shown carrier film with drawn on the carrier film cell and tissue sections of thickness of about 1, 5 microns cell and tissue segments 22 in the form of tissue substrate units 61 1 612 and 615 punched out, which are brought by means of the separating device 21 at a distance and are stored by means of this device on the slide in the reaction fields forming grids on the adhesive dots.
  • the conveyor 8 moves clockwise in a clockwise direction and transports the slide 15 to the processing station 23, which is a curing station for the adhesive.
  • the slide 15 is irradiated by means of a UV light source and cured the adhesive.
  • the processing station 23 is still close to a not shown in the drawing labeling and / or labeling station, in which the slide is labeled or labeled with a bar code. It may also be followed by a camera station for the visual recognition of the individual samples and the selection of suitable samples and separation of unsuitable sample material. Finally, on the back of the device, one in the drawing provided concealed discharge station in which the finished slides are output to a subsequent device for further processing, where they are subjected to a heat treatment and a dyeing process using Aufleungsreagenzien.
  • the conveyor 8 can be seen more clearly, which has at its periphery equally spaced receiving means 14 for the slide 15. Into these receiving devices 14, the slides are inserted and the individual processing stations cyclically fed. It can also be seen that in the region of the input station 13, a schematically indicated magazine 24 with object carriers 15 is arranged, from which the individual object carriers are successively fed to the receptacle 14 at the input station 13.
  • a part of the separating device 21 is shown, wherein for better illustration, the top plate is omitted.
  • nine cylinders 25 are provided, which are equipped on their underside with pneumatically actuated suction cups 26 and have suction air connections 27 on their upper side.
  • the cylinders 25 are mounted on cam arms 28, which in turn are displaceably mounted in the cam tracks 29 of a cam 30.
  • the cam 30 is pivoted by means of the crank arm 31, the cam arms are forcibly guided in the cam tracks, and the cylinders 25 move to predetermined positions to a larger radius. In this way, the sucked on the underside of the suction cups separated sample pieces are separated to a specific grid, which corresponds exactly to the grid of the reaction fields of the slide 15.
  • Fig. 12 shows a perspective view of the separating device 21 from below, in which the cell and tissue segments 22 once in the pushed together Position X are shown in which they leave the punch, as well as in the separated position Y, in which they are stored on the slide 15.
  • FIG. 13 illustrates a slide 15 as an exemplary embodiment of a slide according to the invention.
  • a text box 71 is arranged, which may for example contain an identification code in the form of a bar code.
  • the slide 15 is coated, for example, with a sprayed-on frame, a teflon foil or a foil of other hydrophobic material into which the reaction zones 74 are embedded.
  • cell and tissue segments in the form of tissue-substrate units 611, 612 and 615 are shown in individual reaction zones.
  • the dimensions of the slides 15 are about 75 x 25 mm and the dimensions of the cell and tissue segments about 4 x 4 mm.
  • Each slide is equipped with 2 by 9 segments.
  • the dimension of a reaction zone is 4.5 x 4.5 mm and the lateral edges along the bottom and top are each 1.8 mm.
  • the film thickness can be for example 0.13 mm, but alternatively 0.25 to 0.28 mm.
  • a dashed line A-A is shown, which illustrates a section line for the illustration in Fig. 14.
  • FIG. 14 shows an example of a reaction zone 74.
  • a cell and tissue segment arranged on a substrate 714 in the form of a tissue article 715 that lies on a slide 15 is shown.
  • a thickness d 1 that is to say the sum of the thickness of the tissue section and the substrate, is smaller than a thickness d 2, that is to say the thickness of the carrier film 75 or a sprayed-on border, the thickness ratio being dimensioned in this way in that the reaction zone absorbs sufficient liquid to be able to process the tissue particle 715, but at the same time no liquid is wasted.
  • tissue substrate units as possible can be prepared with a defined amount of liquid in accordance with the reaction volume thus prescribed, or as many slides as possible can be examined.
  • examinations of one and the same tissue can be combined and carried out simultaneously.
  • a slide can be sealed by means of a cover, then archived patient-specific and kept ready for later observation.
  • the device comprises a hydraulic cylinder or compressed air cylinder which allows linear thrust movement and an actuator 822 and an actuator 823 connected thereto. Attached to a bridge 821 are pipettes 825 and 824, the spacing of which is such that they can simultaneously feed the reaction zones 84 and 85 of the slide 15 with treating reagents. In this way, a plurality of reaction liquids can be simultaneously introduced into different reaction zones of the slide 15 in order to subject these to the subsequent dyeing treatment by supplying the reaction liquids after completion of the slides provided with the samples.
  • the exemplary embodiment of the device according to the invention advantageously enables the preparation of several tissue substrate units simultaneously in reaction zones of a slide, so that a wide variety of examinations of the same tissue, for example a patient, can be carried out with sufficient time.
  • tissue substrate units for example a patient
  • other cell tissue types are conceivable, such as biological tissue of animals, plants or seeds, but also adherent blood components, proteins or industrial materials on which such investigations are to be carried out.
  • the device according to the invention thus provides a combined preparation and examination of the samples, which permits several examinations in a timely manner.
  • the distances between the individual reaction zones may be such that they match the pipette distances a standard size of, for example, an ELISA plate, with 6, 8 or 12-channel pipettes can be used.
  • a standard size of, for example, an ELISA plate, with 6, 8 or 12-channel pipettes can be used.
  • the more channels there are, the more examinations / preparations can take place at the same time. This leads to a considerable time and cost savings.
  • sample blocks as indicated in Fig. 3 at 31, are made of tissue from only one patient.
  • a slide could be provided by the method of the prior art, which contains only sample material of a single patient.
  • this sample support with individual reaction zones or subdividing the thin paraffin platelet 32 with the tissue samples and accommodating them in separate reaction zones because it would be too sensitive for that purpose, and a defined one Reaction state can not be prepared.

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Abstract

Eine als Tischgerät ausgestattete automatisch arbeitende Vorrichtung (1) zur reproduzierbaren Herstellung von auf Objektträgern (15) angeordneten zu untersuchenden Zell- oder Gewebeproben (22) weist auf einem sockelartigen Gehäuse (2) eine zentral angeordnete drehbar gelagerte Fördereinrichtung (8) auf, an deren Peripherie eine Mehrzahl von modularen Bearbeitungsstationen (13, 14, 19, 23) im Abstand zu der Fördereinrichtung (8) angeordnet ist. Am Randbereich der Fördereinrichtung (8) vorgesehene Aufnahmen (14) dienen zur Aufnahme von Objektträgern (15), auf denen automatisch segmentierte Zell- und Gewebesegmente (22) reproduzierbar sowie lagerichtig positioniert werden. Die Zell- und Gewebesegmente (22) werden mit Hilfe eines aushärtbaren Klebers auf den Objektträgern (15) dauerhaft fixiert, und die Objektträger werden nach ihrer Ausgabe einer weiteren Behandlungsvorrichtung sowie weiteren Behandlungsverfahren unterworfen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten reproduzierbaren Herstellung von auf Objektträgern angeordneten zu untersuchenden Zell- oder Gewebeproben sowie Objekträger
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten reproduzierbaren Herstellung von auf Objektträgern angeordneten zu untersuchenden Zell- oder Gewebeproben, insbesondere eines Patientenmaterials, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von modularen Stationen umfasst, die jeweils einen Arbeitsschritt in einer Gesamtfolge von Arbeitsschritten ausführen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen geeigneten Objektträger zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 29. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Proben, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 37.
In der jüngeren Vergangenheit ist durch die Verbesserung gentechnischer Analyseverfahren ein erhöhter Bedarf an Gewebeuntersuchungen entstanden. Insbesondere wird im Rahmen der Onkologie bei der Behandlung und Diagnose von Krebs vermehrt auf die Genexpressionsanalyse gesetzt. Bei einer derartigen Analyse wird die Tatsache ausgenutzt, dass von 25.000 vorhandenen Genen des menschlichen Genoms häufig nur 200 bis 300 bestimmend für die Funktion eines Tumors sind. Aus diesen charakteristischen Genen können wiederum häufig 20 bis 30 extrahiert werden, die ohne signifikante Verschlechterung der statistischen Aussage eine verlässliche Aussage über den Tumorzustand, die Wirkungsweise einer Behandlung und den Verlauf der Erkrankung geben können. Mit einer Genexpressionsanalyse werden Tumore darauf untersucht, ob spezielle Gene ein-/ausgeschaltet sind bzw. welche Gene vorhanden sind. Dies geschieht anhand von Zell- oder Gewebeproben, die mittels spezieller Antikörper untersucht werden, welche dann über Färbe verfahren zu einem spezifischen Nachweis der Gene im Gewebe führen.
Bisher bekannte Anordnungen und Verfahren, wie zum Beispiel offenbart in der EP 1370639 und der WO 01/22086, setzen dabei Gewebefelder ein, die aus Feldanordnungen verschiedener Gewebeproben bestehen und gleichzeitig einem Agens ausgesetzt werden, mit dem ein spezifischer Antikörper auf die verschiedenen Gewebeproben aufgebracht werden kann. Nach einem anschließenden Färben können alle verschiedenen auf dem Objektträger untergebrachten Gewebeproben unter dem Mikroskop untersucht werden.
Zur Vorbereitung der Gewebeproben werden zunächst Gewebeblöcke aus zu untersuchendem Gewebe ausgestanzt und in einen Paraffinblock eingebracht. Die Größe der Gewebeblöcke hängt dabei vom beabsichtigten Stanzdurchmesser ab. Aus mehreren derartigen Paraffinblöcken werden dann so genannte Bereichsblöcke gebildet, indem jeweils mit dünnen Proberöhrchen der dort im Paraffinblock vorhandenen Gewebeprobe ein Stanzzylinder entnommen wird und in einem weiteren Paraffinblock nach Art eines Feldes eingebracht wird, sodass beispielsweise bis zu 240 unterschiedliche Gewebeproben unterschiedlicher Herkunft in einem solchen Block untergebracht werden können. Zur anschließenden Untersuchung wird dann ein Teilschnitt quer zu den Zylinderachsen vorgenommen und dadurch eine dünne Schicht der verschiedenen Gewebeproben erhalten, praktisch nach Art eines Rasters eingebettet in Paraffin, welche auf einen Objektträger aufgebracht und untersucht werden kann. Derartige Anordnungen und die anschließenden Untersuchungsverfahren haben insbesondere den Nachteil, dass keine individualisierten, das heißt patientenbezogenen Untersuchungen damit möglich sind, weil immer wieder der gesamte Probenbereich, der einmal in einem Wachszylinder zusammengefasst wurde, gemeinsam untersucht wird bzw. untersucht werden muss. Weiterhin besteht ein Nachteil dieses Verfahrens darin, dass eine große Anzahl von Proben lediglich mit einem Untersuchungsagens untersucht werden kann.
Wie eingangs erwähnt, besteht jedoch ein hoher Bedarf, je Patient eine Vielzahl Untersuchungen an Gewebeproben ein und desselben Gewebes durchzuführen, diese jedoch mit unterschiedlichsten Agenzien, das heißt mit Antikörpern oder Sonden für spezifische Gene, die beispielsweise je nach Krebstyp zu untersuchen sind.
Aus der US 4647543 ist ein Verfahren zu serologischen Untersuchungen von Antikörpern im Blut eines Patienten bekannt, das hauptsächlich dazu verwendet wird, um Autoimmunkrankheiten bei den Probanden zu diagnostizieren. Bei diesem Verfahren werden im Blut vorhandene Antikörper dazu gebracht, mit speziell dafür präpariertem Indikatorgewebe zu reagieren, um durch eine Färbung des Gewebes eine Indikation für das Vorhandensein von Antikörpern spezifischer Art im Blut zu erhalten. Es wird dabei weder eine strukturelle Untersuchung des Gewebes durchgeführt, noch ist es mit dem dort eingesetzten Färbeverfahren möglich, eine gute morphologische Auflösung spezifischer Strukturen des Gewebes erkennbar zu machen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von zu untersuchendem Gewebe sowie einen Objektträger für zu untersuchendes Gewebe anzugeben, die es erlauben, auf technisch einfache Weise mehrere Proben eines einzigen Gewebes gemeinsam und synchron aufzubereiten. Insbesondere soll diese Aufbereitung es ermöglichen, dass verschiedene Aufbereitungsverfahren gleichzeitig zur Anwendung kommen können. Die Vorrichtung soll dabei einfach und robust aufgebaut sein und einen kontinuierlichen Betrieb gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 hinsichtlich der Vorrichtung, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 29 hinsichtlich des Objektträgers und durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 37 hinsichtlich des Verfahrens gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung, des Objektträgers bzw. des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine Einrichtung zum lagerichtigen Positionieren der Proben auf einem Objektträger auf sowie eine Einrichtung zum Fördern des bestückten Objektträgers zu den einzelnen Bearbeitungsstationen, wobei die Fördereinrichtung in vorteilhafter Weise zentral in der Vorrichtung gelagert ist und an ihrer Peripherie Stationen zur weiteren Bearbeitung verteilt angeordnet sind.
Dabei kann die Fördereinrichtung von einem drehbar gelagerten Rundtisch gebildet sein, der taktweise in gleichen zeitlichen Takten bewegt wird, wenn beispielsweise mehrere Objektträger von der Fördereinrichtung gleichzeitig gefördert werden, oder der kontinuierlich programmgesteuert bewegt wird, wenn die Fördereinrichtung nur einen Objektträger den einzelnen Bearbeitungsstationen nacheinander zuführt. Während bei gleichzeitiger Bearbeitung mehrerer Objektträger an verschiedenen Arbeitsstationen der Vorschub in Uhrzeigerrichtung anhand der längsten Verweildauer an einer Arbeitsstation eingestellt werden muss, können bei der Durchleitung nur eines Objektträgers die Arbeitszyklen an den einzelnen Arbeitsstationen unterschiedlich sein.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Fördereinrichtung auf einem sockelartigen Gehäuse gelagert, in welchem der Antrieb und/oder die Steuerung für die Fördereinrichtung aufgenommen ist/sind. Auch können hier pneumatische und hydraulische Druckleitungen angeschlossen sein, über welche den Funktionsteilen der Arbeitsstationen Druckmittel zugeführt werden.
Vorteilhaft sind die modularen Bearbeitungsstationen in einem Raster aus konstanten Winkeln zueinander über den Umfang der Fördereinrichtung verteilt angeordnet, so dass ihnen die Objektträger taktweise mittels der Fördereinrichtung zuführbar sind. Die Fördereinrichtung weist an ihrer Peripherie in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstands der Erfindung Aufnahmeeinrichtungen auf, in welche Objektträger zur Lagesicherung während der Förderung einführbar sind. Hier können an sich bekannte Rasteinrichtungen Anwendung finden, die ein vorübergehendes Fixieren und Lösen der Objektträger ermöglichen.
Die Bearbeitungsstationen sind auf der Oberseite des sockelartigen Gehäuses angeordnet, wobei die Objektträger der Vorrichtung über eine Eingabestation zugeführt werden. Dieser Eingabestation ist vorteilhaft ein Objektträgermagazin zugeordnet, aus welchem die Objektträger programmgesteuert aufeinander folgend zuführbar sind. Dabei können Magazine Anwendung finden, die auswechselbar sind und ein Speichervolumen von wenigstens 150 Objektträgern aufweisen.
Des Weiteren weist die Vorrichtung in vorteilhafter Weise eine Station zur Fixierung der Proben auf einem Objektträger auf, wobei diese Station einen Dispenser für einen Kleber zum Auftragen von separierten positionierten Kleberrationen definierter Größe auf einen Objektträger besitzt. Mittels bekannter Pipettentechniken kann der Kleber in einem vorgegebenen Raster auf die Oberfläche des Objektträgers aufgetragen werden, wobei es sich bei dem Kleber vorzugsweise um einen UV- Kleber-Typ handelt, wie beispielsweise Loctite 3491.
Als nächste Station besitzt die Vorrichtung in vorteilhafter Weise eine Einrichtung zum Zuführen einer mit Zell- oder Gewebeschnitten versehenen Probenfolie aus einem ersten transparenten Substrat zu einem Objektträger sowie eine Stanze zur Segmentierung der Proben und eine Separierungsvorrichtung für die Proben. Die Zuführeinrichtung, die Stanze und die Separierungsvorrichtung sind in einer Arbeitsstation zusammengefasst.
Vorteilhaft umfasst die Separierungsvorrichtung eine Kurvenscheibe, mittels welcher eine Vielzahl von Greifeinrichtungen über Kurvenbahnen aus einer im Wesentlichen zentralen Lage in eine definierte Position auf Abstand zueinander bewegbar sind. Dabei sind die Greifeinrichtungen von Zylindern mit pneumatisch betätigten Saugnäpfen gebildet. Die Separierungseinrichtung ist zwischen der Stanze und dem Objektträger bewegbar gelagert.
Nachdem die mit Zell- oder Gewebeschnitten versehene Probefolie aus dem ersten transparenten Substrat von außen automatisch in die Zuführeinrichtung eingeführt worden ist, stanzt die Stanze die Proben aus der Probenfolie aus, wobei sie von unten gegen die oberhalb der Folie an die Folie angedrückten und als Widerlager dienenden Greifeinrichtungen anfährt. Während die segmentierten ausgestanzten Folienstücke von den unter Unterdruck stehenden Saugnäpfen gehalten werden, wird die Separierungseinrichtung von der Stanze weg zu dem rasterartigen Objektträger bewegt, wobei sich gleichzeitig die Zylinder mit den pneumatisch betätigten Saugern über die Kurvenbahnen nach außen bewegen und dadurch die segmentierten Proben lagerichtig in dem Raster des Objektträgers positionieren.
Nachdem die Proben mittels der Greifeinrichtungen auf dem Objektträger abgesetzt sind und durch die tropfenförmigen UV-Kleber am Verrutschen gehindert werden, wird der Objektträger einer weiteren Bearbeitungsstation zugeführt, in welcher der Kleber unter Einfluss einer UV-Lichtbestrahlung ausgehärtet wird. Nach dem Aushärten des Klebers wird der Objektträger einer Beschriftungs- und/oder Etikettierstation zugeführt, in welcher der Objektträger insbesondere mit einem Barcode beschriftet oder etikettiert wird. Schließlich kann in vorteilhafter Weise auch eine Kamerastation für die visuelle Erkennung der einzelnen Proben und die Auswahl geeigneter Proben sowie die Abtrennung von ungeeignetem Probenmaterial vorgesehen sein. Wenn der Objektträger mit den segmentierten und lagerichtig positionierten Proben fertig gestellt ist, wird er einer Ausgabestation zugeführt, in welcher die fertigen Objektträger zur Weiterbearbeitung an eine nachfolgende Vorrichtung ausgegeben werden, in welcher z.B. ein Erhitzen und Einfärben der auf dem Objektträger angeordneten Proben erfolgt.
Die Vorrichtung kann ferner in vorteilhafter Weise ein Bedienpanel aufweisen, ü- ber welches eine Steuerung zur Einstellung der Bearbeitungsmodi an den Bearbeitungsstationen einstellbar ist. Das Gehäuse der Vorrichtung weist einen Rahmen aus Aluminiumprofilen auf, der für den erforderlichen Eingriffsschutz mit einer abnehmbaren Abdeckung versehen ist. Dieser Aufbau ermöglicht eine hohe Flexibilität und spart Gewicht, da die Vorrichtung als Tischgerät ausgeführt ist, so dass ein einfacher Transport gewährleistet ist.
Besonders vorteilhaft wird als erfϊndungsgemäßer Objektträger ein rasterartiger Objektträger verwendet, der mehrere gleich bemessene Reaktionszonen aufweist, wobei einzelne Gewebe-Substrateinheiten in Reaktionszonen untergebracht sind, wobei das Substrat flexibel und transparent ausgestaltet ist und die jeweiligen Reaktionszonen mit hydrophoben Umrandungen versehen sind.
Auf diese Weise wird ein standardisierter Untersuchungsträger geschaffen, mit dem bei der Durchführung spezieller Genexpressionsanalysen an Gewebematerial unterschiedliche Aufbereitungsflüssigkeiten durch Pipetten aufgebracht werden können.
Besonders vorteilhaft sieht es eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Objektträgers vor, dass über den Reaktionszonen des Objektträgers eine Abdeckung auf- bringbar ist, um den Objektträger bzw. die Gewebe-Substrateinheiten in den Reaktionszonen für eine spätere Beobachtung zu konservieren.
Besonders vorteilhaft sieht es eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Objektträgers vor, dass seine Dicke insgesamt nicht den Abstand zwischen einem Objektträger eines Lichtmikroskops und dessen Okularobjektivtubus überschreitet. Weiterhin vorteilhaft sieht es eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Objektträgers vor, dass die Höhe der Umrandung einer Reaktionszone und die Dicke des Substrats, sowie jene des darauf befindlichen Gewebes aufeinander abgestimmt sind, so dass eine gewünschte Aufbereitung mit der Reaktionsflüssigkeit noch erfolgen kann, aber dass möglichst genau die Menge von Flüssigkeit eingebracht wird, die für eine Reaktion zur Aufbereitung ausreicht, sodass keine teureren Flüssigkeiten verschwendet werden müssen, bzw. eine handelsüblich standardisiert vertriebene Flüssigkeitsmenge für die Aufbereitung von mehr Proben als bisher ausreicht.
Besonders vorteilhaft ist der erfϊndungsgemäße Objektträger bei einer Weiterbildung so ausgestaltet, dass der Abstand der Reaktionszonen dem Abstand von standardisierten Pipettenträgern entspricht, weil auf diese Weise simultan mehrere Reaktionsflüssigkeiten gleichzeitig in unterschiedliche Reaktionszonen eingebracht werden können, um nach Fertigstellung der mit den Proben versehenen Objektträger diese einer nachfolgenden Färbebehandlung durch Zuführung von Reaktionsflüssigkeiten zu unterwerfen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Objektträgers weist dieser ein Textfeld auf, in welchem ein Identifikationscode, insbesondere in Form eines Barcodes aufbringbar ist. Mittels des Identifikationscode können die die zu untersuchenden Zelloder Gewebeschnitte enthaltenden jeweiligen Objektträger dem einzelnen Patienten später zugeordnet werden.
Vorteilhafterweise werden die Reaktionszonen des Objektträgers durch Beschich- tung des Objektträgers mit einem aufgespritzten Rahmen oder einer Folie aus anderem hydrophoben Material, in die die Reaktionszonen eingelassen sind, gebildet.
In besonders vorteilhafter Weise werden die erfindungsgemäße Vorrichtung und der erfindungsgemäße Objektträger zur Genexpressionsuntersuchung von menschlichem Zellgewebe eingesetzt. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Darin zeigen:
Fig. 1 ein Beispiel einer zu untersuchenden Genmenge,
Fig. 2 ein Beispiel der zylindrischen Probeentnahme aus in Wachswürfeln eingebetteten Gewebeproben,
Fig. 3 die Aufbereitung von Gewebeprobefeldern und die Aufbringung des Gewebeprobenfeldes auf einen Objektträger,
Fig. 4 veranschaulichend die Probleme bei der Untersuchung von Stanzzylin- dergewebeproben, die in einem Gewebefeld zusammengefasst sind,
Fig. 5 eine Gewebeprobe zur Färbung auf einem Objektträger,
Fig. 6 die Unterteilung eines auf einem Substrat befestigten flächigen Gewebeschnittes in einzelne Gewebe-Substrateinheiten zur weiteren Verarbeitung,
Fig. 7 eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Gehäuseabdeckung,
Fig. 8 eine perspektivische Gesamteinsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Gehäuseabdeckung und geöffnetem Sockel,
Fig. 9 eine perspektivische Gesamteinsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Gehäuseabdeckung, etwas im Uhrzeigersinn gedreht,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Fördereinrichtung mit eingesetzten Objektträgern und zwei an der Peripherie angeordneten Bearbeitungsstationen,
Fig. 1 1 eine perspektivische Ansicht der Separierungsvorrichtung in Draufsicht,
Fig. 12 eine perspektivische Unteransicht der Separierungsvorrichtung,
Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Objektträgers,
Fig. 14 an einem Schnitt entlang der Linie A-A veranschaulichend die Abmessungen einer Reaktionszone mit eingebrachter Gewebe-Substrateinheit und Fig. 15 schematisch die Beschickung der Reaktionszonen auf dem Objektträger mit Aufbereitungsreagenzien,
Fig. 1 zeigt anhand eines Beispiels die Vielfalt von zu untersuchenden Genen bei einer speziellen Krebsart. Einzelheiten der Darstellung sind dem Artikel von Lossos et al. „Prediction of Survival in Diffuse Large-B-Cell Lymphoma Based on the Expression of Six Genes" N. Engl J Med 2004; 350: 1828-37 im New England Journal of Medicine entnommen.
Die im Verlaufe dieser Beschreibung der Erfindung häufig verwendeten Begriffe „Aufbereitung" und „aufbereiten" sollen eine auch schrittweise Vorbereitung von zu untersuchendem Gewebe für einzelne Untersuchungsstationen bedeuteten.
Insbesondere ist weiter in Fig. 1 zu erkennen, dass die Gene A, B und C bzw. D, E und F statistisch besonders signifikant sind, sodass sie als repräsentativ für die hier dargestellte Genmenge gelten können, was ihre Aussagekraft in Bezug auf die Diagnose des Gewebes anbelangt.
Hier ist besonders zu erkennen, dass die Gene A, B und C speziell charakteristisch sind in Bezug auf statistisch längeres Überleben eines Patienten, während die Gene D, E und F speziell charakteristisch sind in Bezug auf statistisch kürzeres Überleben eines Patienten.
Anhand der Darstellung in Fig. 1 kann leicht erkannt werden, dass ein großer Bedarf an der Aufbereitung von spezifischem Gewebe in Bezug auf die Untersuchung mit spezifischen Antikörpern für mehrere Gene besteht.
Insbesondere besteht auch ein Bedarf darin, dies technisch wirkungsvoll und schnell und unter möglichst hoher Ausnutzung der vorhandenen Untersuchungsflüssigkeiten durchführen zu können. Fig. 2 veranschaulicht anhand eines Beispiels von unterschiedlichen Gewebeproben, die Gewebeentnahme in Form von Stanzzylindern. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in EP 1370639 Al offenbart. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind dort einzelne Gewebeproben in Paraffinwürfeln 21 , 22, 23 und 24 angeordnet. Die Paraffinwürfel sind hier im Schnitt dargestellt. Der Würfel 21 enthält Gewebepartikel 213 und 214, aus denen Gewebezylinder 21 1 und 212 ausgestanzt werden. Die Stanzung erfolgt hier in einer Richtung 100. Der Paraffinwürfel 22 enthält Gewebebestandteile 223 und 224, aus denen zylindrische Proben 221 und 222 entnommen werden.
Der Paraffinwürfel 23 enthält Gewebe 233, aus dem Zylinder 231 und 232 ausgestanzt werden. Der Paraffinwürfel 24 enthält Gewebe 244 und 243, aus dem Gewebezylinder 241 und 242 ausgestanzt werden.
Es kann bereits hier deutlich erkannt werden, dass das Gewebe bezüglich seiner Gewebezusammensetzung, beispielsweise bei 213 und bei 214 inhomogen ist und ebenso auch eine unterschiedliche Tiefenausdehnung hat, sodass in den einzelnen Stanzzylindern beim Ausstanzen teilweise mehr oder weniger Gewebe zu liegen kommt. Im Falle der Stanzzylinder 212 und 241 wird besonders viel Gewebe entnommen, während im Falle der Stanzzylinder 221 und 222 weniger Gewebe entnommen wird. Es ist auch deutlich zu erkennen, dass bezüglich der Tiefenausdehnung der Zylinder beispielsweise im Bereich des Zylinders 212 in der Tiefenabfolge in der Richtung 100 unterschiedliche Gewebeschichten übereinander zu liegen kommen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Darstellung zur Veranschaulichung, wie aus in Paraffϊn- würfeln eingebetteten Gewebeproben durch zylindrische gestanzte Probenentnahme Probenfelder werden, die auf einem Objektträger aufgebracht werden können.
In Analogie zu Fig. 2 sind hier wieder Paraffinwürfel 21 und 23 dargestellt, aus denen Probezylinder 21 1 und 212 respektive 231 und 232 entnommen werden. Die Richtung 100 zeigt hier in die Zeichenebene. Wie weiter erkannt werden kann, werden die aus den Paraffinwürfeln 21 und 23 entnommenen Zylinder in einem weiteren Paraffinzylinder 31 in regelmäßigen Abständen feldartig angeordnet, so- dass ein Probenblock erzeugt wird, der Stanzzylinder aus unterschiedlichstem Gewebe enthält. Durch Schnitte senkrecht zur Richtung 100 kann dann eine dünne Schicht von Gewebematerial von diesem Probenblock abgetrennt werden und auf einem Objektträger 15 aufgebracht werden. Diese dünne Schicht 32 ist rechts in Fig. 3 dargestellt. Ein solches Aufbereitungsverfahren ist beispielsweise im Stand der Technik in WO 01/22086 offenbart. Insbesondere ist anhand von Fig. 3 zu erkennen, dass durch diese herkömmliche Aufbereitungstechnologie immer eine Vielzahl von Proben unterschiedlichsten Gewebes auf einem Objektträger angeordnet werden. Dieses Aufbereitungsverfahren hat weiterhin den Nachteil, dass alle auf dem Objektträger 15 gemeinsam vorhandenen Gewebeproben gemeinsam einer Reaktion unterzogen werden müssen, weil keine Vorkehrungen getroffen sind, um die Proben separat zu untersuchen. Abgesehen davon, gibt es im Stand der Technik derzeit keine Verfahren, um die Gewebeproben unterschiedlich und separat einzu- färben. Vielmehr sehen es die gängigen Gerätschaften lediglich vor, dass derartige Objektträger in großen Mengen Schritt für Schritt einer Einzelbehandlung unterzogen werden.
Die Nachteile dieser Verfahren sind, dass sie zeitaufwändig sind, dass sie große Flüssigkeitsmengen konsumieren und dass sie keine individualisierten Untersuchungen erlauben.
Fig. 4 veranschaulicht anhand der Tiefenausdehnung in einer Richtung 100 der unterschiedlichen Stanzzylinder 21 1 , 212, 221 , 222, 231 , 232, 241 und 242 eine weitere Problematik der Aufbereitung von Gewebeproben nach Art von Gewebefeldern, wie in Fig. 3 beschrieben. Die Stanzzylinder sind hier analog zu Fig. 2 bezeichnet. Deutlich ist anhand der Tiefenausdehnung der einzelnen Zylinder in Richtung 100 zu erkennen, dass beispielsweise bei einem weit oben liegenden Schnitt in der Richtung an der die Bezugszeichen angebracht sind, zum Beispiel bei Zylinder 221 und 222 kein Gewebe erhalten werden wird, sondern lediglich Paraffin. Sodass bei einer entsprechenden Untersuchung zwar eine Schicht mit Gewebe eines Pro- benzylinders 212 und 231 untersucht werden kann, aber die anderen Gewebeproben ausfallen. Im Falle von Paraffin ist dieser Ausfall nicht kritisch, weil optisch erkannt werden kann, dass an dieser Stelle kein Gewebe vorhanden ist.
Ein weiteres Problem besteht jedoch darin, dass das Gewebe, welches den zu untersuchendem Gewebe von beispielsweise 2,0 x 2,0 mm x 0,2 - 0,3 mm in Form eines Stanzzylinders entnommen wurde, sowohl in der Tiefe als auch in der Fläche inhomogen ist. Was bedeutet, dass Krebsgewebe teilweise in gesundem Gewebe eingelagert ist und je nach Anordnung des Schnittes sowohl in der Horizontalen als auch in der Vertikalen Richtung unterschiedliche Gewebeschichten durch den Stanzzylinder erfasst werden.
In der Darstellung in Fig. 4 ist gesundes Gewebe dunkel und erkranktes Gewebe hell dargestellt. Dies bedeutet, dass beispielsweise in den Zylindern 222 und 242 kein erkranktes Gewebe enthalten ist, während in den anderen Zylindern je nach der Darstellung in unterschiedlichen Schnitttiefen mal erkranktes Gewebe, das heißt Krebszellengewebe, und mal gesundes Gewebe erhalten wird. Es ist also denkbar, dass nach der Methode der Aufbereitung von Gewebefeldern, wie sie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, man einen vollständigen Gewebebereich auf einem Objektträger erhält, der auch bei optischer Inspektion keine Paraffinbereiche offenbart, dass aber trotzdem einzelne Gewebeflecken kein Krebszellengewebe enthalten. Dies ist besonders nachteilig, weil durch Probeuntersuchungen sicherzustellen ist, dass ein negatives Resultat nicht darauf basiert, dass falsches Gewebe untersucht wurde.
Fig. 5 veranschaulicht einen Objektträger 15, auf dem eine Gewebeprobe angeordnet ist. Der Objektträger 15 enthält eine flächige Schnittprobe 532, die beispielsweise mittels einer Färbemethode einzufärben ist, um spezifische Zellenareale sichtbar zu machen.
Fig. 6 zeigt anhand eines Beispiels, wie ein flächiger Gewebeschnitt in Gewebe- Substrateinheiten unterteilt wird. Fig. 6 zeigt ein Substratmaterial 61 transparenter Art, auf dem ein flächiger Gewebeschnitt 613 aufgebracht ist. Dieser Gewebeschnitt 613 weist beispielsweise eine Dicke von 1 bis 5 μm auf und eine Größe von 1 x 1 cm. Vor der Aufbringung des Gewebeschnittes auf dem Substratmaterial, das beispielsweise elastisch ist und aus einer als Trägerfolie dienenden Polycarbonatfolie ausgeführt sein kann, kann sichergestellt werden, dass das Gewebe homogen ist, und durch optische Inspektion kann weiterhin sichergestellt werden, dass lediglich untersuchungsrelevantes Gewebematerial in diesem Gewebeschnitt enthalten ist, sodass die Nachteile des Standes der Technik, wie sie zuvor in Bezug auf Gewebebereiche in Gewebefeldern beschrieben wurden, weitestgehend ausgeschlossen werden können.
Wie Fig. 6 weiter zeigt, wird der Gewebeschnitt 613 in Richtung 610 und 620 gestückelt, sodass nachfolgend Gewebe-Substrateinheiten 611 , 612 und 615 erhalten werden, von denen lediglich einige zur Veranschaulichung dargestellt sind. Diese Gewebe-Substrateinheiten können dann in Reaktionszonen bzw. -felder des Objektträgers 15 eingebracht werden, um mit Hilfe verschiedener Aufbereitungsreagenzien den Nachweis unterschiedlicher Antigene führen zu können.
Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatisierten reproduzierbaren Herstellung von auf Objektträgern angeordneten zu untersuchenden Zell- oder Gewebeproben. Die Vorrichtung 1 ist als Tischgerät ausgebildet und besteht im Wesentlichen aus einem sockelartigen Gehäuse 2, auf dem eine abnehmbare Abdeckung 3 angeordnet ist, die mit dem sockelartigen Gehäuse 2 verriegelt ist. Die Abdeckung besitzt an der Oberseite zwei Griffeinheiten 4, so dass die als Tischgerät ausgebildete Vorrichtung 1 transportierbar ist.
An der Unterseite des sockelartigen Gehäuses 2 befinden sich verstellbare Füße 5, die es ermöglichen, das Tischgerät in eine horizontale Lage einzustellen. Es kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass zur exakten Justierung Wasserwaagen oder entsprechende Einstellelemente vorgesehen sind, die aber in der Zeichnung nicht dargestellt sind. An der Unterseite ist ferner eine Schublade 6 zu erkennen, die mit einem Schloss 7 verriegelbar ist. In Fig. 8 ist die Schublade 6 in geöffnetem Zustand dargestellt, und es ist zu erkennen, dass in der Schublade die Steuereinrichtung und ein Teil der Antriebseinrichtung für die Fördereinrichtung 8 angeordnet sind. Die Antriebseinrichtung besteht im Wesentlichen aus bekannten Elementen und wird nicht im Einzelnen beschrieben.
Auf der Oberseite des sockelartigen Gehäuses 2 ist ein Rahmen 9 aus Aluminiumprofilen vorgesehen, auf dessen Oberseite ein plattenartiges Bauteil 10 zur Aufnahme weiterer Steuerungskomponenten gelagert ist, die nicht im Einzelnen beschrieben werden und zur Steuerung der nachfolgend beschriebenen Vorrichtungskomponenten dienen. Die Bedienung erfolgt dabei über ein Panel 1 1 an der Vorderseite der erfindungemäßen Vorrichtung 1 , über welches Betriebsmodi der nachfolgend beschriebenen Bearbeitungsstationen eingestellt werden können.
Die Vorrichtung 1 verfügt ferner über pneumatische und/oder hydraulische Druckanschlüsse 12, an welche entsprechende Druckleitungen angeschlossen sind, um die zum Teil pneumatisch/hydraulisch betätigten Antriebskomponenten der Bearbeitungsstationen mit Druckenergie zu versorgen.
Zentral in der Vorrichtung 1 ist auf dem sockelartigen Gehäuse 2 die Fördereinrichtung 8 gelagert, die als Rundtisch ausgebildet ist und im Uhrzeigersinn taktweise oder kontinuierlich programmgesteuert drehbar ist. An der Peripherie dieser Fördereinrichtung sind auf der Oberseite des sockelartigen Gehäuses 2 Bearbeitungsstationen im Abstand gerastert zu einander angeordnet. Über die Eingabestation 13 wird der Fördereinrichtung 8 der Objektträger 15 in Richtung des Pfeils 16 zugeführt. Der Objektträger 15 wird dabei in eine der Aufnahmeeinrichtungen 14 eingeschoben und dort fixiert, welche sich am oberen Randbereich in Abständen zueinander gleichmäßig verteilt an der Fördereinrichtung 8 befinden. Sobald der Objektträger 15 mit der Aufnahmeeinrichtung 14 der Fördereinrichtung 8 verrastet ist, wird die Fördereinrichtung taktweise im Uhrzeigersinn bewegt, bis der Objektträger 15 mit der nächsten Bearbeitungsstation 17 in Deckung kommt. Hierbei handelt es sich um eine Station zur Fixierung der Proben auf dem Objektträger, in diesem Fall um eine Station, die mit einem Dispenser 18 für einen Kleber zum Auftragen von separierten positionierten Kleberrationen definierter Größe auf den Objektträger ausgestattet ist. Der Dispenser 18 ordnet entsprechend dem vorgegebenen Raster des Objektträgers 15 Kleberpunkte in den einzelnen Reaktionsfeldern des Rasters an.
Anschließend wird der Objektträger 15 der Bearbeitungsstation 19 zugeführt, die eine Stanze 20 und eine Separierungsvorrichtung 21 umfasst. Mit der Stanze 20 werden aus der von der Außenseite der Vorrichtung automatisch zugeführten, nicht dargestellten Trägerfolie mit auf die Trägerfolie gezogenen Zell- und Gewebeschnitten der Stärke von ca. 1 ,5 μm Zell- und Gewebesegmente 22 in Form der Gewebe-Substrateinheiten 61 1 , 612 und 615 ausgestanzt, die mittels der Separierungs- einrichtung 21 auf Abstand gebracht werden und mittels dieser Einrichtung auf dem Objektträger in den die Reaktionsfelder bildenden Rasterfeldern auf den Klebepunkten abgelegt werden.
Sobald die Zell- und Gewebesegmente 22 auf dem Objektträger 15 abgelegt sind, bewegt sich die Fördereinrichtung 8 im Uhrzeigersinn taktweise weiter und transportiert den Objektträger 15 zu der Bearbeitungsstation 23, wobei es sich hier um eine Aushärtstation für die Kleber handelt. In dieser Station wird der Objektträger 15 mittels einer UV-Lichtquelle bestrahlt und der Kleber ausgehärtet.
An die Bearbeitungsstation 23 schließen sich noch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Beschriftungs- und/oder Etikettierungsstation an, in welcher der Objektträger mit einem Barcode beschriftet oder etikettiert wird. Es können sich ferner noch eine Kamerastation für die visuelle Erkennung der einzelnen Proben und die Auswahl geeigneter Proben sowie Abtrennung von ungeeignetem Probenmaterial anschließen. Schließlich ist auf der Rückseite der Vorrichtung eine in der Zeich- nung verdeckt angeordnete Ausgabestation vorgesehen, in welcher die fertig gestellten Objektträger zur Weiterverarbeitung an eine nachfolgende Vorrichtung ausgegeben werden, wo sie einer Hitzebehandlung und einem Färbeverfahren unter Verwendung von Aufbereitungsreagenzien unterworfen werden.
In Fig. 10 ist die Fördereinrichtung 8 deutlicher zu erkennen, die an ihrer Peripherie in gleichem Abstand zueinander angeordnete Aufnahmeeinrichtungen 14 für die Objektträger 15 aufweist. In diese Aufnahmeeinrichtungen 14 werden die Objektträger eingeschoben und den einzelnen Bearbeitungsstationen taktweise zugeführt. Es ist auch zu erkennen, dass im Bereich der Eingabestation 13 ein schematisch angedeutetes Magazin 24 mit Objektträgern 15 angeordnet ist, aus welchem die einzelnen Objektträger nacheinander der Aufnahme 14 an der Eingabestation 13 zugeführt werden.
In Fig. 1 1 ist ein Teil der Separierungsvorrichtung 21 gezeigt, wobei zur besseren Veranschaulichung die Oberplatte weggelassen ist. Es ist zu erkennen, dass neun Zylinder 25 vorgesehen sind, die an ihrer Unterseite mit pneumatisch betätigten Saugnäpfen 26 ausgestattet sind und an ihrer Oberseite Saugluftanschlüsse 27 aufweisen. Die Zylinder 25 sind dabei an Kurvenarmen 28 gelagert, die ihrerseits in den Kurvenbahnen 29 einer Kurvenscheibe 30 verschieblich gelagert sind. Wenn die Kurvenscheibe 30 mittels des Kurbelarmes 31 verschwenkt wird, werden die Kurvenarme in den Kurvenbahnen zwangsgeführt, und die Zylinder 25 bewegen sich auf vorgegebene Positionen auf einen größeren Radius. Auf diese Art und Weise werden die an der Unterseite der Saugnäpfe angesaugten separierten Probenstücke auf ein bestimmtes Raster separiert, welches exakt dem Raster der Reaktionsfelder des Objektträgers 15 entspricht. Sobald sich die Proben in der ihnen zugedachten exakten Position befinden, werden sie mittels der Zylinder 25 auf dem Objektträger 15 abgelegt und durch den Kleber am Verrutschen gehindert.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht der Separierungsvorrichtung 21 von unten, in der die Zell- und Gewebesegmente 22 einmal in der zusammen geschobenen Position X gezeigt sind, in welcher sie die Stanze verlassen, sowie in der separierten Position Y, in welcher sie auf dem Objektträger 15 abgelegt werden.
In Fig. 13 ist einen Objektträger 15 als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Objektträgers veranschaulicht. Am oberen Ende ist ein Textfeld 71 angeordnet, das beispielsweise einen Identifikationscode in Form eines Barcodes enthalten kann. Der Objektträger 15 ist beispielsweise mit einem aufgespritzten Rahmen, einer Teflonfolie oder einer Folie aus anderem hydrophoben Material beschichtet, in welche die Reaktionszonen 74 eingelassen sind. Als Beispiel sind in einzelnen Reaktionszonen Zell- und Gewebesegmente in Form von Gewebe-Substrateinheiten 611 , 612 und 615 dargestellt. Die Abmessungen der Objektträger 15 betragen etwa 75 x 25 mm und die Maße der Zell- und Gewebesegmente etwa 4 x 4 mm. Jeder Objektträger ist mit 2 mal 9 Segmenten bestückt.
Beispielsweise beträgt die Abmessung einer Reaktionszone 4,5 x 4,5 mm und die seitlichen Ränder längs unten und oben betragen jeweils 1 ,8 mm. Die Foliendicke kann beispielsweise 0, 13 mm betragen, alternativ aber auch 0,25 bis 0,28 mm. Weiterhin ist eine gestrichelte Linie A-A dargestellt, die eine Schnittlinie für die Darstellung in Fig. 14 veranschaulicht.
Fig. 14 zeigt ein Beispiel einer Reaktionszone 74. In der Reaktionszone 74 ist ein auf einem Substrat 714 angeordnetes Zell- und Gewebesegmente in Form eines Gewebepartikels 715 dargestellt, das auf einem Objektträger 15 zu liegen kommt. Insbesondere ist bei der Darstellung zu beachten, dass eine Dicke dl , das heißt die Summe der Dicke des Gewebeschnittes und des Substrates kleiner ist als eine Dicke d2, das heißt die Dicke der Trägerfolie 75, beziehungsweise einer aufgespritzten Umrandung, wobei das Dickenverhältnis so bemessen ist, dass die Reaktionszone ausreichend Flüssigkeit aufnimmt, um das Gewebepartikel 715 aufbereiten zu können, jedoch gleichzeitig keine Flüssigkeit verschwendet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass mit einer definierten Flüssigkeitsmenge entsprechend dem so vorgegebenen Reaktionsvolumen möglichst viele Gewebe-Substrateinheiten aufbereitet werden können, bzw. möglichst viele Objektträger untersucht werden können. Besonders vorteilhaft können mit einem derartigen Objektträger 18 Untersuchungen an ein und demselben Gewebe zusammengefasst werden und simultan durchgeführt werden. Speziell kann ein derartiger Objektträger mittels einer Abdeckfolie versiegelt werden, anschließend patientenspezifisch archiviert werden und zur späteren Beobachtung bereitgehalten werden.
Fig. 15 zeigt schematisiert dargestellt die nachfolgende Behandlung der auf dem Objektträger 15 angeordneten Gewebe-Substrateinheiten mit Reaktionsflüssigkeiten. Die Vorrichtung weist einen Hydraulikzylinder oder Pressluftzylinder, der lineare Schubbewegung ermöglicht und einen Aktor 822 und einen damit verbundenen Aktor 823 auf. An einer Brücke 821 sind Pipetten 825 und 824 befestigt, deren Abstand so bemessen ist, dass sie gleichzeitig die Reaktionszonen 84 und 85 des Objektträgers 15 mit Aufbereitungsreagenzien beschicken können. Auf diese Weise können simultan mehrere Reaktionsflüssigkeiten gleichzeitig in unterschiedliche Reaktionszonen des Objektträgers 15 eingebracht werden, um nach Fertigstellung der mit den Proben versehenen Objektträger diese der nachfolgenden Färbebehandlung durch Zuführung der Reaktionsflüssigkeiten zu unterwerfen.
Vorteilhaft wird durch diese beispielhaft ausgeführte erfindungsgemäße Vorrichtung die Aufbereitung von mehreren Gewebe-Substrateinheiten simultan in Reaktionszonen eines Objektträgers ermöglicht, so dass zeiteffϊzient verschiedenste Untersuchungen am gleichen Gewebe, beispielsweise eines Patienten durchgeführt werden können. Selbstverständlich sind auch andere Zellgewebearten denkbar, wie beispielsweise biologisches Gewebe von Tieren, Pflanzen oder Saatgut, aber auch adhärente Blutbestandteile, Eiweiße oder industrielle Materialien woran derartige Untersuchungen durchzuführen sind.
Auf vorteilhafte Weise stellt so die erfϊndungsgemäße Vorrichtung eine kombinierte Aufbereitung und Untersuchung der Proben bereit, die zeitnah mehrere Untersuchungen zulässt. Insbesondere können beispielsweise die Abstände zwischen den einzelnen Reaktionszonen so zu bemessen sein, dass sie mit den Pipettenabständen eines Standardmaßes beispielsweise einer ELISA Platte übereinstimmen, wobei 6, 8- oder 12-Kanal Pipetten eingesetzt werden können. Je mehr Kanäle hierbei vorhanden sind, desto mehr Untersuchungen/ Aufbereitungen können gleichzeitig stattfinden. Dies führt zu einer beträchtlichen Zeit- und Kostenersparnis.
Vorteilhaft können so standardisierte Untersuchungsgeräte eingesetzt werden, die lediglich auf den speziellen Anwendungsfall abzustimmen sind. Es wäre selbstverständlich denkbar, dass Probenblöcke, wie sie in Fig. 3 mit 31 bezeichnet sind, aus Gewebe von lediglich einem Patienten hergestellt werden. Insofern wäre weiter denkbar, dass nach der Methode des Standes der Technik ein Objektträger zur Verfügung gestellt werden könnte, der lediglich Probenmaterial eines einzigen Patienten enthält. Es gibt jedoch im Stand der Technik keinerlei Möglichkeiten, diesen Probenträger dann mit einzelnen Reaktionszonen zu versehen bzw. das dünne Pa- raffinblättchen 32 mit den Gewebeproben im Anschluss zu unterteilen und in separaten Reaktionszonen unterzubringen, weil dieses dafür viel zu empfindlich wäre, und ein definierter Reaktionszustand so nicht hergestellt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur automatisierten reproduzierbaren Herstellung von auf Objektträgern angeordneten zu untersuchenden Zell- oder Gewebeproben, insbesondere eines Patientenmaterials, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von modularen Stationen umfasst, die jeweils einen Arbeitsschritt in einer Gesamtfolge von Arbeitsschritten ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens eine Einrichtung zum lagerichtigen Positionieren der Proben auf einem Objektträger (15) sowie zum Fördern des bestückten Objektträgers zu den einzelnen Stationen (13, 17, 19) zur weiteren Bearbeitung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine Fördereinrichtung (8) aufweist, die zentral in der Vorrichtung gelagert ist und an deren Peripherie die modularen Stationen (13, 17, 19) verteilt angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (8) von einem drehbar gelagerten Rundtisch gebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (8) von einem taktweise bewegbaren Rundtisch gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung von einem kontinuierlich programmgesteuert drehbaren Rundtisch gebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (8) auf einem sockelartigen Gehäuse (2) gelagert ist, in welchem der Antrieb und/oder die Steuerung für die Fördereinrichtung aufgenommen ist/sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die modularen Bearbeitungsstationen (13, 17, 19) in einem Raster aus konstanten Winkeln zueinander über den Umfang der Fördereinrichtung (8) verteilt angeordnet sind, derart, dass sie taktweise ansteuerbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (8) an ihrer Peripherie Aufnahmeeinrichtungen (14) aufweist, in welche Objektträger zur Lagesicherung während der Förderung einführbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Eingabestation (13) aufweist, über welche der Fördereinrichtung (8) ein Objektträger (15) zuführbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingabestation (13) ein Objektträgermagazin (24) zugeordnet ist, aus welchem Objektträger (15) programmgesteuert aufeinander folgend zuführbar sind.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (24) ein Speichervolumen von wenigstens 150 Objektträgern aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Station zur Fixierung (17) der Proben auf einem Objektträger aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Station zur Fixierung (17) der Proben einen Dispenser (18) für einen Kleber zum Auftragen von separierten positionierten Kleberrationen definierter Größe auf einen Objektträger aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber aus einem UV-Kleber-Typ, insbesondere Loctite 3491 , besteht.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Zuführen einer mit Zell- oder Gewebeschnitten (22) versehenen Probenfolie aus einem ersten transparenten Substrat zu einem Objektträger sowie eine Stanze (20) zur Segmentierung und eine Separierungsvorrichtung (21) der Proben (22) ura- fasst.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung, die Stanze (20) und die Separierungsvorrichtung (21) in einer Arbeitsstation (19) zusammengefasst sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Separierungsvorrichtung (21) eine Kurvenscheibe (30) umfasst, mittels welcher eine Vielzahl von Greifeinrichtungen (26) über Kurvenbahnen (29) aus einer im wesentlichen zentralen Lage in eine definierte Position auf Abstand zu einander bewegbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtungen von Zylindern (25) mit pneumatisch betätigten Saugnäpfen (26) gebildet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Separie- rungseinrichtung (21 ) zwischen der Stanze (20) und dem Objektträger (15) bewegbar gelagert ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanze (20) die Proben (22) gegen die als Widerlager dienenden Greifeinrichtungen aus der Probenfolie ausstanzt.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Station zum Aushärten (23) des Klebers aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aushärtstation (23) eine UV-Licht-Bestrahlungseinrichtung aufweist.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Beschriftungs- und/oder Etiket- tierungsstation aufweist, in welcher der Objektträger insbesondere mit einem Barcode beschriftet oder etikettiert wird.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Kamerastation für die visuelle Erkennung der einzelnen Proben und die Auswahl geeigneter Proben sowie Abtrennung von ungeeignetem Probenmaterial aufweist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Ausgabestation aufweist, in welcher die fertig gestellten Objektträger (15) zur Weiterverarbeitung an eine nachfolgende Vorrichtung ausgegeben werden.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Bedienpanel (1 1) aufweist, über welches eine Steuerung zur Einstellung der Bearbeitungsmodi an den Bearbeitungsstationen einstellbar ist.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Rahmen (9) aus Aluminiumprofilen aufweist, der für den erforderlichen Eingriffsschutz mit einer abnehmbaren Abdeckung (3) versehen ist.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Tischstandgerät ausgebildet ist.
29. Objektträger zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektträger (15) mehrere Reaktionszonen (84, 85) in gleichmäßigem ersten Abstand, Gewebe- Substrateinheiten (61 1 , 612, 615) in den Reaktionszonen (84, 85), wobei das Substrat (61) flexibel und transparent ausgestaltet ist und zusammen mit der Zell- oder Gewebeproben eine erste Dicke aufweist, und hydrophobe Umrandungen (75) der Reaktionszonen mit einer ersten Höhe aufweist.
30. Objektträger nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, dass über den Reaktionszonen des Objektträgers (15) eine Abdeckung aufbringbar ist, um den Objektträger bzw. die Gewebe-Substrateinheiten in den Reaktionszonen für eine spätere Beobachtung zu konservieren, wobei die Abdeckung eine zweite Dicke aufweist.
31. Objektträger nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Objektträger (15) die zweite Dicke, die erste Höhe und die Dicke des Objektträgers so bemessen sind, dass sie zwischen einen Objektträger und einen Objektivtubus eines Mikroskops passen.
32. Objektträger nach einem der Ansprüche 29 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Objektträger (15) die erste Dicke Dl und die erste Höhe D2 in Bezug auf ein geringes Flüssigkeitsvolumen innerhalb der Umrandung (75) optimiert ist.
33. Objektträger nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , bei der der erste Abstand dem Pipettenabstand von mindestens zwei gemeinsam geführten Pipetten (824, 825) angepasst ist.
34. Objektträger nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Objektträger (15) ein Textfeld (71) aufweist, in welchem ein Identi- fikationscode, insbesondere in Form eines Barcodes aufbringbar ist.
35. Objektträger nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionszonen (84, 85) durch Beschichtung des Objektträgers (15) mit einem aufgespritzten Rahmen oder einer Folie aus anderem hydrophoben Material, in die Reaktionszonen (74) eingelassen sind, gebildet sind.
36. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 und des Objektträgers nach einem der Ansprüche 29 bis 35 zur Genexpressionsuntersuchung von menschlichem Zellgewebe.
37. Verfahren zur automatisierten reproduzierbaren Herstellung von auf Objektträgern angeordneten zu untersuchenden Zell- oder Gewebeproben, insbesondere eines Patientenmaterials, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28 und einem Objektträger nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von modularen Stationen umfasst, die jeweils einen Arbeitsschritt in einer Gesamtfolge von Arbeitsschritten ausführen, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Objektträger (15) kontinuierlich über eine Eingabestation (13) einer Fördereinrichtung (8) zugeführt und an dieser fixiert werden, dass die Fördereinrichtung jeden Objektträger (15) nacheinander einer Fixierungsstation (17) für den Auftrag eines Fixierungsmittels, einer Beschickungsstation (19) für die automatische lagerichtige Beschickung des Objektträgers (15) mit segmentierten Proben, einer Aushärtstation (23) für das Fixiermittel, einer Beschriftungsstation, einer Scanner- und Lesestation, bzw. einer Kamerastation und einer Ausgabestation zugeführt werden, an welcher sie für eine weitere Bearbeitung an eine nachfolgende Vorrichtung ausgegeben werden.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Proben der Beschickungsstation in Form von auf einer Trägerfolie gezogenen Zell- oder Gewebeschnitten, insbesondere mit einer Stärke von 1 ,5 μm, zugeführt werden, aus der Folie ausgestanzt und separiert werden und in einem vorgegebenen Raster auf dem mit einem Fixiermittel versehenen Objektträger abgesetzt werden.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel in einer nachfolgenden Behandlungsstation durch Wärmebehandlung, insbesondere durch UV-Licht-Bestrahlung ausgehärtet wird.
40. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgegebene Objektträger einer nachfolgenden Hitze- und Färbebehandlung unterworfen wird.
41. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 37 bis 40 zur Genexpressionsuntersuchung von menschlichem Zellgewebe.
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