專利名稱：組織樣本操作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種組織樣本操作裝置，特別是用于在諸如石蠟的包埋介質(zhì)的滲入之后抓取組織樣本。
背景技術(shù)：
在使用組織樣本工作吋，特別是在包埋過程中準(zhǔn)備組織樣本用于隨后切片吋，必須能夠——尤其是在各個處理步驟之間，這些步驟通常發(fā)生在不同實(shí)驗(yàn)室位置和/或不同設(shè)備中——精確地且平緩地抓取樣本并且將它們再次放下。在這種情況下存在的一種困難是，樣本通常被浸潰或至少被液體弄濕，尤其是被室溫下固化的液體(例如，石蠟)浸潰或弄濕；通常很難通過使用機(jī)械抓取工具一例如，鑷子ー處理。另外，可能發(fā)生對樣本的損壞。僅僅以實(shí)例的方式，提及以下一系列處理步驟，在其中或其之間可能必須抓取樣本并且將它們再次放下在組織樣本的情形下，通常首先通過應(yīng)用各種化學(xué)制劑將它們固 定。在多個步驟中，最初出現(xiàn)在樣本的天然腔體中的組織液體在此被例如福爾馬林的固定液體替換。為了將固定的樣本轉(zhuǎn)換為允許通過切片機(jī)切割的狀態(tài)，固定液體可由包埋介質(zhì)替代，所述包埋介質(zhì)例如為石蠟、明膠、瓊脂、硝酸纖維素、聚酯蠟、聚こニ醇、或塑料。在前述的各處理階段中，通常將樣本放置在盒里，所述盒具有多個類似篩孔的開ロ，這樣化學(xué)制劑能圍繞樣本流動。這種盒的特定實(shí)施方式是已知的，例如從DE4333118A1中獲知。在例如石蠟的包埋介質(zhì)滲入樣本之后，多余的包埋介質(zhì)被排出。然后可從盒中取出樣本。然而這個步驟之后，樣本可能位于盒中的任意位置處；因?yàn)槭Ｓ嗟氖炚掣皆谄渖?，所以例如樣本通常粘附到盒的蓋子上、位于盒的腔體中、和/或彼此粘附。粘在一起形成團(tuán)的樣本通常在盒的內(nèi)側(cè)形成。這使得單個樣本的可靠、平緩地抓取變得困難。在對樣本進(jìn)行其他處理之前，尤其是自動的、機(jī)械可控的其他處理之前，例如在將樣本澆鑄成石蠟塊(稱作“成塊(blocking)”)的其他步驟之前，該樣本或各樣本必須呈現(xiàn)為分離的樣式。例如使用鑷子可以執(zhí)行分離或隔離，不利的是，在這種情況下存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，即可能損害樣本，并且樣本甚至可能變得不可使用。尤其是，存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，即無意中使樣本改變，導(dǎo)致在隨后對樣本組織切片的分析中出現(xiàn)偽差。DE202009017U1公開了ー種使用固定劑來固定標(biāo)本的抓取裝置。這種抓取裝置包括可加熱和可冷卻的探頭。還設(shè)置了溫度調(diào)節(jié)單元用于加熱及冷卻探頭和用于在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)探頭的溫度，固定劑呈現(xiàn)為從固體到液體的聚集態(tài)的變化范圍內(nèi)。最后，粘附至組織樣本的石蠟被用作粘附介質(zhì)，其為堅(jiān)硬(被冷卻)狀態(tài)，確保可被抓取的樣本粘附至探頭上。通過對探頭的后續(xù)加熱可將樣本從探頭上再次分離，因此石蠟再次液化。實(shí)際上，這種抓取裝置很難操作，尤其是因?yàn)橥耆夯氖炄栽谔筋^和樣本之間施加(盡管有所減小)粘附效應(yīng)。這尤其不利地阻止了這種抓取裝置在自動系統(tǒng)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于介紹ー種組織樣本操作裝置，其能有效地、可靠地以及平緩地抓取樣本并且將其再次釋放。其目的可以通過這樣的組織樣本操作裝置實(shí)現(xiàn)，所述組織樣本操作裝置的特征在于通過負(fù)壓方式將樣本固定在該操作裝置上，尤其是固定在樣本保持位置。本發(fā)明具有非常特別的優(yōu)勢，即使樣本被液體弄濕，尤其是被諸如石蠟的包埋介質(zhì)弄濕，也可被牢固地以及平緩地抓取和放下，特別是不會損傷。有利的是，根據(jù)本發(fā)明的樣本的自動操作，尤其是在例如自動樣本處理過程的情況下，諸如自動成塊，根據(jù)本發(fā)明利用該組織樣本操作裝置作出的該抓取和放下操作功能是足夠牢固及可靠的。在有利的實(shí)施例中，設(shè)置調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)負(fù)壓。例如，根據(jù)本發(fā)明負(fù)壓是可以調(diào)節(jié)的，優(yōu)選為自動調(diào)節(jié)，其基于樣本是否固定在操作裝置上，尤其是固定在樣本保持位置。特別是，當(dāng)樣本被吸附且固定在操作裝置上時，根據(jù)本發(fā)明可提供將負(fù)壓減小，優(yōu)選為自動地，進(jìn)而降低作用在樣本上的力，并且優(yōu)選地將其限制將樣本保持在操作裝置(例如在吸嘴上)所需的大小。
可選擇地或另外地，有利的是，當(dāng)樣本沒有被固定在操作裝置上時，在操作裝置上設(shè)置更大的負(fù)壓(較低的壓力)，例如為了牢固地及可靠地吸附樣本?？赡艹霈F(xiàn)負(fù)壓降低，優(yōu)選地在吸附之后再次自動降低。尤其是為了自動的樣本處理，在根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置的特別實(shí)施方式中，設(shè)置傳感裝置，其能確定樣本是否被固定在操作裝置上，特別是樣本保持位置。例如，傳感裝置包括壓カ傳感器，其能測量連接至吸附開ロ的腔體或?qū)Ч苤邢鄳?yīng)的當(dāng)前壓カ。在這個實(shí)施例中，當(dāng)吸附開ロ完全或部分地被所固定的樣本封閉時，基于腔體或?qū)Ч苤械膲亥⒓聪陆档氖聦?shí)來確定。根據(jù)本發(fā)明，壓カ傳感器原則上可以被布置在所有腔體或?qū)Ч苤?，其中通過樣本對吸附開ロ的全部或部分封閉具有使得壓カ改變的效果。根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置優(yōu)選地包括至少ー個吸嘴。尤其是提供了吸嘴開ロ的位置來限定樣本保持位置。吸嘴優(yōu)選地在吸附開ロ大小方面，與待固定的樣本的大小相適應(yīng)。特別有利的是，吸嘴提供針對樣本的最大可能的接觸區(qū)域，進(jìn)而將作用在樣本上的力分散到最大可能的接觸區(qū)域上。在另一方面，吸嘴的開ロ不能選擇得很大以免樣本被無意識地吸入而不是被固定。然而為了安全起見，根據(jù)本發(fā)明可例如在組織樣本操作裝置內(nèi)側(cè)提供一種例如具有收集濾網(wǎng)的收集裝置。在有利的實(shí)施方式中，設(shè)置的吸嘴是可更換的。組織樣本操作裝置的一個實(shí)施方式中可連接不同的吸嘴，尤其是具有不同開ロ直徑的吸嘴，并且/或所述組織樣本操作裝置包括存儲裝置，尤其是對于不同吸嘴的轉(zhuǎn)臺或滑動盒，特別是具有不同開ロ直徑的吸嘴尤其是有利的，并且尤其快速適應(yīng)各自使用狀況是特別有利的。例如，可以通過旋轉(zhuǎn)吸嘴的轉(zhuǎn)臺將各自所需的吸嘴引入工作位置，如顯微鏡的物鏡。根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置的ー個有利實(shí)施方式包括分離裝置，用于從氣流尤其是空氣流中分離液體和/或固體物質(zhì)，尤其是液體石蠟，其特別經(jīng)吸嘴吸入。在分離腔體中，例如，從所吸入的石蠟霧氣中分離石蠟。分離裝置可特別地包括分離腔體，其以下列方式實(shí)施以及布置，即吸入氣流中的所吸入的液體在分離腔體中被壓縮。
在一個對促進(jìn)壓縮過程特別有效的實(shí)施例中，分離腔體以下列方式實(shí)施以及布置，即在進(jìn)入分離腔體和/或流經(jīng)分離腔體后，氣流的流速降低。這可以通過例如流經(jīng)的橫截面變寬來實(shí)現(xiàn)?？蛇x擇地或另外地，可對氣流提供沖擊元件，例如沖擊板，和/或偏轉(zhuǎn)擋板，和/或迷宮。為了排空分離腔體，有利地使與氣流一起吸入的液體，例如液體石蠟，和/或與氣流一起吸入的固體物質(zhì)，通過逆轉(zhuǎn)流動方向和/或通過正壓方式被吹出。也可通過下列方式實(shí)現(xiàn)，例如并非通過負(fù)壓而是通過替代的正壓沖擊分離腔體，特別是來自壓縮空氣導(dǎo)管。可選擇地或另外地，也可通過逆轉(zhuǎn)流動方向，將通過負(fù)壓方式與氣流一起吸入的液體和/或與氣流一起吸入的固體物質(zhì)引出。為此，負(fù)壓導(dǎo)管可以被臨時連接到吸嘴上。根據(jù)本發(fā)明的另ー個實(shí)施例，對其極短地維護(hù)以及清洗時間就足夠了，包括可更換的分離腔體。該分離腔體可特別有利地實(shí)施為用后可棄的容器和/或一次性容器。在另ー個實(shí)施例中，分離裝置包含離心分離器。
在ー個非常特別有利的實(shí)施方式中，設(shè)置至少ー個加熱裝置用于加熱組織樣本操作裝置的至少一部分。這能可靠地防止與氣流一起吸入的液體被無意地固化，和/或位于例如固化石蠟的固化液體的位置上，可能導(dǎo)致功能損害。尤其是，可以有利地設(shè)置至少ー個加熱裝置，用于加熱吸嘴或多個吸嘴。還可以設(shè)置至少ー個加熱裝置用于加熱導(dǎo)管，尤其是管線導(dǎo)管。根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置可有利地實(shí)施為用于將抓取的樣本(特別地，自動地)傳輸至預(yù)定的或可預(yù)定的放下位置。為此，組織樣本操作裝置包括，例如，轉(zhuǎn)移裝置、X-Y-Z操作器，或者機(jī)器人手，其能至少將吸嘴在空間內(nèi)移動，例如在拾起位置和放下位置之間。根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置還可以包括圖像處理系統(tǒng)，其優(yōu)選自動地檢測待拾起的樣本和/或?qū)τ跇颖敬畔碌姆畔挛恢?。尤其是，還設(shè)置了開或閉環(huán)控制裝置，其根據(jù)圖像處理系統(tǒng)確定的信息，以開和/或閉環(huán)的方式控制樣本保持位置和/或吸嘴的位置和/或移動距離，和/或負(fù)壓或可選擇的其他參數(shù)。如已提到的，根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置可有利地作為自動操作器械或自動樣本制備器械的一部分。本發(fā)明的其他目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)、特征以及可能的應(yīng)用通過以下結(jié)合附圖對示例性實(shí)施例的描述變得顯而易見。在本文中，描述的和/或圖示描述的所有特征，獨(dú)立地或任意有用組合，構(gòu)成本發(fā)明的主題，不管權(quán)利要求中的分組或它們的內(nèi)部引用。


圖I概略地顯示了根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有負(fù)壓控制系統(tǒng)及分離裝置的另ー個組織樣本操作裝置；以及圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的自動操作的組織樣本操作裝置。
具體實(shí)施例方式圖I概略地顯示了根據(jù)本發(fā)明的組織樣本操作裝置1，用于抓取組織樣本2并且將其再次放下。組織樣本操作裝置I包括吸嘴3，其吸附開ロ 4限定了樣本保持位置5?？赏ㄟ^負(fù)壓方式將樣本2固定在樣本保持位置5中。吸嘴3經(jīng)可加熱的吸引管6連接到分離裝置19，也就是分離腔體7。吸引管6包括加熱裝置8。具體地，吸引管6具有圍繞其纏繞的加熱條。這樣有利地防止與氣流一起吸入的諸如石蠟的液體，在吸引管6中已經(jīng)發(fā)生硬化并且將其堵塞。分離腔體7包括用于導(dǎo)管10的連接器9，通過該連接器在分離腔體7、吸引管6以及吸嘴3中產(chǎn)生負(fù)壓。一旦存在負(fù)壓，通過外部空氣壓カ將位于樣本保持位置5中的樣本保持在吸嘴3的頂端。通過關(guān)閉負(fù)壓來釋放該樣本。也可以經(jīng)導(dǎo)管10用替代的正壓(以計(jì)量方式)而非負(fù)壓來沖擊分離腔體7、吸引管6、以及吸嘴3。這樣做的目的是，例如，將收集在分離腔體7中的石蠟吹出，或者將例如 由于石蠟的粘附效應(yīng)而頑固地粘附在吸嘴上的樣本分離。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的另ー個組織樣本操作裝置1，在基本功能方面，其操作完全類似于圖I所描述的組織樣本操作裝置I。還設(shè)置了開及閉環(huán)控制裝置11，其根據(jù)分離腔體7的負(fù)壓來控制導(dǎo)管10中的負(fù)壓。分離腔體7中的負(fù)壓由壓カ傳感器12輔助測量，該壓カ傳感器將測量信號發(fā)送至開及閉環(huán)控制裝置11。當(dāng)所固定的樣本2完全或部分封閉吸附開ロ 4吋，由于分離腔體7中的壓カ立即下降，開及閉環(huán)控制裝置11通過壓カ傳感器12的輔助來確定樣本保持位置5中是否固定有樣本。為了平緩處理樣本2，當(dāng)樣本2被固定在樣本保持位置5吋，開及閉環(huán)控制裝置11通過減少導(dǎo)管10中的負(fù)壓來降低作用在樣本上的力。為了此目的，在導(dǎo)管10中設(shè)置閥13，其受控于開及閉環(huán)控制裝置11。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的自動操作的組織樣本操作裝置1，其實(shí)施為用于自主以及自動地例如從盒14里面抓取樣本2，并將其再次放下到另ー個位置，例如包埋模具15中。組織樣本操作裝置I包括X-Y-Z操作器16，其在中心控制系統(tǒng)17的控制下，能至少將吸嘴與分離腔體7 —起在空間內(nèi)自由移動。中心控制系統(tǒng)17根據(jù)從圖像處理系統(tǒng)18傳輸來的信息控制X-Y-Z操作器16，所述圖像處理系統(tǒng)能自動檢測待拾起的樣本2，以及待放下的樣本2的相應(yīng)的放下位置。部件清單I組織樣本操作裝置2 樣本3 吸嘴4吸附開ロ5樣本保持位置6吸引管7分離腔體8加熱裝置9連接器10 導(dǎo)管
11開及閉環(huán)控制裝置12壓カ傳感器13 閥14 盒15包埋模具16X-Y-Z 操作器17中心控制系統(tǒng)
18圖像處理系統(tǒng)19分離裝置。
權(quán)利要求
1.一種組織樣本操作裝置(I)，尤其是用于在包埋介質(zhì)滲入之后抓取組織樣本(2)， 其中，通過負(fù)壓的方式將樣本(2)固定在操作裝置(I)上，特別是固定在樣本保持位置(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的組織樣本操作裝置(I)，其中設(shè)置調(diào)節(jié)裝置(11)用于調(diào)節(jié)負(fù)壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2之一的組織樣本操作裝置(I)，其中設(shè)置傳感裝置，以確定樣本(2)是否固定在所述操作裝置(I)上，尤其是固定在樣本保持位置(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組織樣本操作裝置(I)，其中所述傳感裝置包括壓力傳感器(14)；和/或所述傳感裝置測量組織樣本操作裝置(I)的腔體或?qū)Ч苤械膲毫Α?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的組織樣本操作裝置(I)，其中所述組織樣本操作裝置(I)包括至少一個吸嘴(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組織樣本操作裝置，其中吸嘴(3)是可更換的；和/或可以連接不同的吸嘴⑶；和/或所述操作裝置⑴包括用于不同吸嘴⑶的存儲裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一的組織樣本操作裝置(I)，其中設(shè)置分離裝置(19)用于將液體和/或固體物質(zhì)從氣流中分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組織樣本操作裝置(1)，其中 a.所述分離裝置(19)包括分離腔體(7)，其以下列方式實(shí)施以及布置，即與吸入氣流一起吸入的液體在分離腔體(7)中壓縮；和/或 b.所述分離裝置(19)包括分離腔體(7)，特別是具有至少一個沖擊元件和/或迷宮和/或偏轉(zhuǎn)擋板，其以下列方式實(shí)施以及布置，即在進(jìn)入所述分離腔體(7)和/或流經(jīng)所述分離腔體(7)后，氣流的流速降低；和/或 c.所述分離裝置(19)包括可更換的分離腔體(7);和/或 d.所述分離裝置(19)包括分離腔體(7)，其實(shí)施為用后可棄的容器和/或一次性容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一的組織樣本操作裝置(I)，其中將與氣流一起吸入的液體和/或與氣流一起吸入的固體物質(zhì)，可通過逆轉(zhuǎn)流動方向和/或通過正壓方式從所述組織樣本操作裝置(I)，特別是分離腔體(7)中移除。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9之一的組織樣本操作裝置(I)，其中設(shè)置至少一個加熱裝置(8)用于加熱所述組織樣本操作裝置(I)的至少一部分；和/或設(shè)置至少一個加熱裝置(8)用于加熱所述吸嘴(3)或多個吸嘴(3);和/或設(shè)置至少一個加熱裝置(8)用于加熱導(dǎo)管，尤其是管線導(dǎo)管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一的組織樣本操作裝置(I)，其中所述組織樣本操作裝置(I)實(shí)施為用于將所抓取的樣本(2)傳送至預(yù)定的或可預(yù)定的放下位置；和/或所述組織樣本操作裝置(I)包括轉(zhuǎn)移裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11之一的組織樣本操作裝置(I)，其中所述組織樣本操作裝置(I)包括圖像處理系統(tǒng)(18)，其用于檢測待拾起的樣本(2)和/或待放下的樣本(2)的放下位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的組織樣本操作裝置(I)，其中有開或閉環(huán)控制裝置，根據(jù)圖像處理系統(tǒng)(17)確定的信息，以開和/或閉環(huán)的方式控制樣本保持位置(5)和/或吸嘴(3)的位置和/或移動距離，和/或負(fù)壓或可選擇的其他參數(shù)。
14.一種自動操作器械或自動樣本制備器械，其具有根據(jù)權(quán)利要求1-13之一所述的組織樣本操作裝置(I)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種組織樣本操作裝置，尤其是用于在諸如石蠟的包埋介質(zhì)的滲入之后抓取組織樣本，其特征在于樣本通過負(fù)壓方式被固定在所述操作裝置上，尤其是固定在樣本保持位置。
文檔編號G01N1/31GK102759472SQ20121017881
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者A·布里施, A·拉茨, C·洛赫特, H·烏爾布里希, K-H·維斯特霍夫 申請人:徠卡生物系統(tǒng)努斯洛克有限公司