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Title:
CONTAMINATION PREVENTION DEVICE FOR A LASER MICRODISSECTION SYSTEM, AND LASER MICRODISSECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/001679
Kind Code:
A1
Abstract:
A contamination prevention device (500) for a laser microdissection system (100) uses a laser beam (77) to cut out a laser microdissectate from a specimen (51) held on a specimen holder (52), and it collects this laser microdissectate in a laser microdissectate collection receptacle (53). The contamination prevention device (500) comprises a contamination prevention plate (550) with an opening (551) and has at least one clamping mechanism (510) for clamping the contamination prevention plate (550). The contamination prevention device (500) is designed in such a way as to arrange the contamination prevention plate (550) between the specimen holder (52) and a collection holder (530) for the laser microdissectate collection receptacle (53) of the laser microdissection system (100) in such a way that the opening (551) of the contamination prevention plate (550) lies in the region of the opening of the collection receptacle (53). A corresponding laser microdissection system (100) having such a contamination prevention device (500) with at least one clamping mechanism (510) for clamping the contamination prevention plate (550) is likewise specified.

Inventors:
SCHLAUDRAFF DR FALK (DE)
GILBERT MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/063572
Publication Date:
January 04, 2018
Filing Date:
June 02, 2017
Export Citation:
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Assignee:
LEICA MICROSYSTEMS (DE)
International Classes:
G01N1/28; G02B21/32; G02B21/34
Foreign References:
DE29723120U11998-05-14
DE20111939U12002-11-21
EP1276586B12005-08-10
Attorney, Agent or Firm:
M PATENT GROUP (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) für ein Lasermikrodissektionssystem

(100), welches aus einer auf einem Probenhalter (52) gehaltenen Probe (51 ) mit einem Laserstrahl (77) ein Lasermikrodissektat ausschneidet und in einem Lasermikrodissek- tat-Auffangbehälter (53) auffängt,

wobei die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) eine Kontaminationsschutzplatte (550) mit einer Öffnung (551 )umfasst,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) zumindest eine Spanneinrichtung (510) zum Spannen der Kontaminationsschutzplatte (550) aufweist und dass die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) derart ausgebildet ist, um die Kontaminationsschutzplatte (550) zwischen dem Probenhalter (52) und einem Auffanghalter (530) für den Lasermikrodissektat-Auffangbehälter (53) des Lasermikrodissektionssystems (100) derart anzuordnen, dass die Öffnung (551 ) der Kontaminationsschutzplatte (550) im Bereich der Öffnung des Auffangbehälters (53) liegt.

2. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (510) an zumindest einer Seite der Kontaminationsschutzplatte (550) angeordnet ist.

3. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) zumindest eine Justiereinrichtung (540) zum Justieren der Kontaminationsschutzplatte (550) in zumindest einer Raumrichtung aufweist, mit welcher die Öffnung (551 ) in der Kontaminationsschutzplatte (550) relativ zu der Öffnung eines ausgewählten Lasermikrodissektat- Auffangbehälters (53) justierbar ist.

4. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (510) ein federndes Element (520) umfasst, dass derart eingerichtet ist, dass die Federkraft des federnden Elements (520) die Kontaminationsschutzplatte (550) in zumindest einer Erstreckungsrichtung der Kontaminationsschutzplatte (550) spannt.

5. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 4, soweit auf Anspruch 3 zurückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiereinrichtung (540) eine Schraubverstellung (580, 590) umfasst, die derart eingerichtet ist, dass durch eine Verstellung der Schraubverstellung (580, 590) die Kontaminationsschutzplatte (550) in zumindest einer Raumrichtung verschoben werden kann.

6. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil (590) der Schraubverstellung (580, 590) auf das federnde Element (520) abgestützt ist.

7. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaminationsschutzplatte (550) als ein dünnes Blech, eine Plastikplatte oder eine stabile Folie ausgebildet ist.

8. Kontaminationsschutzeinrichtung (500) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Kontaminationsschutzplatte (550) zwischen 0,1 und 2 mm beträgt.

9. Lasermikrodissektonssystem (100) mit einem Probenhalter (52) zur Aufnahme einer zu dissektierenden Probe (51 ) und einem Auffanghalter (530) zur Aufnahme eines Lasermikrodissektat- Auffangbehälters (53), welches aus der Probe (51 ) mit einem Laserstrahl (77) ein Lasermikrodissektat ausschneidet und in dem Lasermikrodissek- tat-Auffangbehälter (53) auffängt,

und in dem eine Kontaminationsschutzeinrichtung (500) vorgesehen ist, die eine Kontaminationsschutzplatte (550) mit einer Öffnung (551 ) umfasst,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) zumindest eine Spanneinrichtung (510) zum Spannen der Kontaminationsschutzplatte (550) aufweist und dass die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) derart ausgebildet ist, um die Kontaminationsschutzplatte (550) zwischen dem Probenhalter (52) und einem Auffanghalter (530) für den Lasermikrodissektat-Auffangbehälter (53) des Lasermikrodissektionssystems (100) derart anzuordnen, dass die Öffnung (551 ) der Kontaminationsschutzplatte (550) im Bereich der Öffnung des Auffangbehälters (53) liegt.

10. Lasermikrodissektionssystem (100) nach Anspruch 9, bei der die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) sich dadurch auszeichnet,

dass die Spanneinrichtung (510) an zumindest einer Seite der Kontaminationsschutzplatte (550) angeordnet ist.

1 1. Lasermikrodissektionssystem (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, bei der die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) sich dadurch auszeichnet,

dass die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) zumindest eine Justiereinrichtung (540) zum Justieren der Kontaminationsschutzplatte (550) in zumindest einer Raumrichtung aufweist, mit welcher die Öffnung (551 ) in der Kontaminationsschutzplatte (550) relativ zu der Öffnung eines ausgewählten Lasermikrodissektat-Auffangbehälters (53) justierbar ist.

12. Lasermikrodissektionssystem (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, bei der die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) sich dadurch auszeichnet,

dass die Spanneinrichtung (510) ein federndes Element (520) umfasst, das derart eingerichtet ist, dass die Federkraft des federnden Elements (520) die Kontaminationsschutzplatte (550) in zumindest einer Erstreckungsrichtung der Kontaminationsschutzplatte (550) spannt.

13. Lasermikrodissektionssystem (100) nach Anspruch 1 1 , bei der die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) sich dadurch auszeichnet, dass die Justiereinrichtung (540) eine Schraubverstellung (580, 590) umfasst, die derart eingerichtet ist, dass durch eine Verstellung der Schraubverstellung (580, 590) die Kontaminationsschutzplatte (550) in zumindest einer Raumrichtung verschoben werden kann.

14. Lasermikrodissektionssystem (100) nach Anspruch 13, bei der die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) sich dadurch auszeichnet, dass ein Teil (590) der Schraub- Verstellung (580, 590) auf das federnde Element (520) abgestützt ist.

15. Lasermikrodissektionssystem (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der die Kontaminationsschutzeinrichtung (500) sich dadurch auszeichnet, dass die Kontaminationsschutzplatte (550) als ein dünnes Blech oder eine Plastikplatte ausgebildet ist.

16. Lasermikrodissektionssystem (100) nach Anspruch 15, bei der die Kontaminati- onsschutzeinichtung (500) sich dadurch auszeichnet,

dass die Dicke der Kontaminationsschutzplatte (550) zwischen 0,1 und 2 mm beträgt.

17. Lasermikrodissektionssystem (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, das einMikroskop (10), eine Laserlichtquelle (75) zur Erzeugung eines Laserstrahls (77), eine Ablenkvorrichtung (73) zur Ablenkung des Laserstrahls (77), eine Auflichteinrichtung (76) zum Fokussieren des Laserstrahls (77) durch ein Mikroskopobjektiv (41 ) auf die Probe (51 ), einen Mikroskoptisch (30) zur Aufnahme des Probenhalters (52) zur Halterung der zu dissektierenden Probe (51 ) und den Auffanghalter (530) zur Aufnahme des Lasermikrodissektat- Auffangbehälters (53) umfasst.

Description:
Kontaminationsschutzeinrichtung für ein Lasermikrodissektionssystem und La- sermikrodissektionssystem

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaminationsschutzeinrichtung für ein Lasermikrodissektionssystem, wobei die Kontaminationsschutzeinrichtung eine Kontaminationsschutzplatte mit einer Öffnung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Lasermikrodissektionssystem mit einer solchen Kontaminationsschutzeinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass die Kontaminationsschutzplatte zwischen einem Probenhalter zur Aufnahme einer zu dissektierenden Probe und einem Auffanghalter zur Aufnahme eines Lasermikrodissektat- Auffangbehälters derart angeordnet werden kann, dass die Öffnung der Kontaminationsschutzplatte im Bereich der Öffnung des Auffangbehälters liegt.

Stand der Technik

Verfahren zur Bearbeitung biologischer Proben durch Lasermikrodissektion existieren bereits seit Mitte der 1970er Jahre und wurden seitdem kontinuierlich weiterentwickelt. Bei der Lasermikrodissektion können Zellen, Geweberegionen usw. aus einer biologischen Probe ("Objekt") isoliert und als sogenannte Dissektate gewonnen werden. Ein besonderer Vorteil der Lasermikrodissektion ist der kurze Kontakt der Probe mit dem Laserstrahl, durch den diese kaum verändert wird. Die Gewinnung der Dissektate kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.

Beispielsweise kann in bekannten Verfahren aus einer Probe mittels eines Infrarotoder Ultraviolettlaserstrahls ein Dissektat isoliert werden, das unter dem Ein-fluss der Schwerkraft in einen geeigneten Dissektatauffangbehälter fällt. Das Dissektat kann dabei aus der Probe auch zusammen mit einer an der Probe anheftenden Membran ausgeschnitten werden. Bei der sogenannten "Laser Capture Microdissektion" wird hingegen eine thermoplastische Membran mittels eines entsprechenden Laserstrahls erwärmt. Dabei verschmilzt die Membran mit dem gewünschten Bereich der Probe und kann in einem darauffolgenden Schritt durch Reißen entfernt werden. Eine weitere Alternative besteht darin, das Dissektat mittels des Laserstrahls an einen Deckel eines Dissektatauffangbehälters anzuheften. Bei bekannten inversen Mikroskopsystemen zur Lasermikrodissektion können nach oben transportierte Dissektate auch an den Boden eines Dissektatauffangbehälters, der mit einer adhäsiven Beschichtung versehen ist, angeheftet werden.

Bekannte Mikroskopsysteme zur Lasermikrodissektion weisen eine Auflichtein-richtung auf, in deren Strahlengang ein Laserstrahl eingekoppelt wird. Der Laser-strahl wird durch das jeweils verwendete Mikroskopobjektiv auf die Probe fokussiert, die auf einem motorisch-automatisch verfahrbaren Mikroskoptisch aufliegt. Eine Schnittlinie kann dadurch erzeugt werden, dass der Mikroskoptisch beim Schneiden verfahren wird, um die Probe relativ zu dem feststehenden Laserstrahl zu bewegen. Dies hat jedoch unter Anderem den Nachteil, dass die Probe während des Erzeugens der Schnittlinie nicht ohne weiteres betrachtet werden kann, da sich die Probe im Gesichtsfeld bewegt und das Bild ohne weitere Kompensationsmaßnahmen verschwommen bzw. verschmiert erscheint.

Vorteilhafter sind daher Lasermikrodissektionssysteme, die Laserablenk- bzw. Laserscaneinrichtungen aufweisen, die dazu eingerichtet sind, den Laserstrahl bzw. dessen Auftreffpunkt auf der zu dissektierenden feststehenden Probe zu bewegen. Derartige Lasermikrodissektionssysteme, die auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen sollen und dort besondere Vorteile bieten, werden unten im Detail erläutert. Ein besonders vorteilhaftes Lasermikroskopsystem, das eine Laserablenkeinrichtung mit gegeneinander verstellbaren Glaskeilen im Laserstrahlengang aufweist, ist beispielsweise in der EP 1 276 586 B1 beschrieben.

In beiden Fällen, also in Systemen mit bewegter oder feststehender Probe, wird in der Regel mit gepulsten Lasern gearbeitet, wobei durch jeden Laserpuls ein Loch bzw. eine Vertiefung in der Probe erzeugt wird. Eine Schnittlinie entsteht durch eine Aneinanderreihung derartiger Löcher bzw. Vertiefungen, gegebenenfalls mit Überlappung.

Die Lasermikrodissektion kann zur Gewinnung von Einzelzellen oder definierten Gewebebereichen mit Durchmessern von typischerweise unter 250 μηη, in der Regel jedoch nur um die 20 μηη oder darunter, verwendet werden, die mit einem Laserstrahl vom umliegenden Gewebe separiert und anschließend beispielsweise unterschiedlichen diagnostischen Analyseverfahren unterworfen werden. In der Onkologie kann die Lasermikrodissektion beispielsweise dafür eingesetzt werden, um spezifisch (Tumor-) Zellen aus einem mikroskopischen Schnitt zu isolieren und diese auf spezifische Metaboliten oder Proteine zu untersuchen.

Eine Kontamination der in einem Auffangbehälter aufgefangenen Dissektate ist soweit als möglich zu vermeiden, um die Ergebnisse der sich anschließenden Analyseverfahren, beispielsweise PCR (= Polymerase Chain Reaction) und Sequenzierung, nicht zu verfälschen. Zu diesem Zweck existieren bei bekannten Lasermikrodissektionssyste- men integrierte Kontaminationsschutzeinrichtungen. Die Kontaminationsschutzeinrichtung ist dabei an das Mikroskop des Lasermikrodissektionssystems seitlich starr angeschraubt und weist ein Kontaminationsschutzblech auf, das den Probenhalter und den Auffanghalter des Lasermikrodissektionssystems voneinander trennt. Das Kontaminationsschutzblech weist eine Öffnung bzw. ein Loch auf, durch die bzw. das ausgeschnittene Dissektat in den Auffangbehälter treten kann.

Nachteilig bei den bekannten Kontaminationsschutzeinrichtungen ist, dass die Kontaminationsschutzbleche nach Anbringung der Kontaminationsschutzeinrichtung nicht weiter justierbar sind. Zudem kann sich mit der Zeit das Kontaminationsschutzblech unter dem Einfluss des eigenen Gewichts verbiegen und durchhängen. Aufgrund dieser Formveränderung muss in dem Kontaminationsschutzblech immer eine deutlich größere Öffnung zur Gewährleistung des größtmöglichen Sichtfelds (FOV) der verfügbaren Objektive ohne Abschattung und zum Durchtritt der Lasermikrodissektate gelassen werden als eigentlich notwendig. Auch der Abstand von Probenhalter und Auffanghalter kann bei den bestehenden Einrichtungen nur schwierig minimiert oder überhaupt verändert werden. Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine verbesserte Kontaminationsschutzeinrichtung für ein Lasermikrodissektionssystem anzugeben, welche insbesondere die oben genannten Nachteile vermeidet.

Offenbarung der Erfindung

Zur Lösung der genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Kontaminationsschutzeinrichtung für ein Lasermikrodissektionssystem sowie ein Lasermikrodissektionssystem mit einer solchen Kontaminationsschutzeinrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Eine erfindungsgemäße Kontaminationsschutzeinrichtung für ein Lasermikrodissektionssystem, welches aus einer auf einem Probenhalter gehaltenen Probe mit einem Laserstrahl ein Lasermikrodissektat ausschneidet und in einem Lasermikrodissektat- Auffangbehälter auffängt, umfasst eine Kontaminationsschutzplatte mit einer Öffnung. Dabei weist die Kontaminationsschutzeinrichtung zumindest eine Spanneinrichtung zum Spannen der Kontaminationsschutzplatte auf, und die Kontaminationsschutzeinrichtung ist derart ausgebildet, um die Kontaminationsschutzplatte zwischen dem Probenhalter und einem Auffanghalter für den Lasermikrodissektat-Auffangbehälter des Lasermikrodissektionssystems derart anzuordnen, dass die Öffnung der Kontaminationsschutzplatte im Bereich der Öffnung des Auffangbehälters liegt.

Die Spanneinrichtung kann beispielsweise die Kontaminationsschutzplatte in einer o- der in mehreren Ausdehnungsrichtungen dieser Platte spannen, so dass ein Durchbiegen bzw. Durchhängen der Platte verhindert ist. Bei einer rechteckigen Grundform der Platte kann beispielsweise eine Spanneinrichtung an einer Seite der Platte angeordnet sein, wobei die Platte an der anderen gegenüberliegenden Seite fest bzw. starr mit der Kontaminationsschutzeinrichtung bzw. mit einer entsprechenden Aufhängung für die Platte verbunden ist. Auf diese Weise kann die Platte in einer ersten Ausdehnungsrichtung (x-Richtung) gespannt werden. Falls erforderlich kann die Platte in einer hierzu senkrechten Richtung (y-Richtung) durch eine zweite Spanneinrichtung zusätzlich gespannt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Lasermikrodissektionssystem mit einem Probenhalter zur Aufnahme einer zu dissektierenden Probe und einem Auffanghalter zur Aufnahme eines Lasermikrodissektat- Auffangbehälters, welches aus der Probe mit einem Laserstrahl ein Lasermikrodissektat ausschneidet und in dem Lasermikrodissektat- Auffangbehälter auffängt. In dem Lasermikrodissektionssystems ist eine Kontaminationsschutzeinrichtung vorgesehen ist, die eine Kontaminationsschutzplatte mit einer Öffnung umfasst. Dabei weist die Kontaminationsschutzeinrichtung zumindest eine Spanneinrichtung zum Spannen der Kontaminationsschutzplatte auf, und die Kontaminationsschutzeinrichtung ist derart ausgebildet, um die Kontaminationsschutzplatte zwischen dem Probenhalter und einem Auffanghalter für den Lasermikrodissektat- Auffangbehälter des Lasermikrodissektionssystems derart anzuordnen, dass die Öffnung der Kontaminationsschutzplatte im Bereich der Öffnung des Auffangbehälters liegt.

Vorteile der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen Kontaminationsschutzeinrichtung ist es möglich, beispielsweise ungenutzte Auffangbehälter für die Lasermikrodissektion während des La- sermikrodissektionsprozesses abzudecken und gleichzeitig einen minimalen Abstand zwischen zu dissektierender Probe und dem entsprechenden aktiven Auffangbehälter herzustellen. Aufgrund der Spanneinrichtung kann die Dicke der Kontaminationsschutzplatte geringer gewählt werden als bisher. Gleichzeitig wird ein Durchhängen der Platte vermieden. Die Öffnung in der Platte gewährleistet den ungehinderten Transfer von Mikrodissektaten in den ausgewählten aktiven Auffangbehälter in dem Auffanghal- ter. Da ein Durchhängen der Kontaminationsschutzplatte vermieden ist, kann der minimale notwendige Durchmesser der Öffnung in der Platte gewählt werden. Er entspricht dem größtmöglichen Sichtfeld (FOV) der im Lasermikrodissektionssystem verfügbaren Objektive. Die Öffnung ist derart auszurichten, dass beim Blick durch alle verfügbaren Objektive keine Abschattung durch die Kontaminationsschutzplatte sichtbar wird. Aufgrund der Spanneinrichtung kann die Kontaminationsschutzplatte nicht durchrängen, so dass gegenüber dem Stand der Technik kein größerer Abstand zum Auffangbehälter gewählt werden muss, um ein Verkeilen von Auffangbehältern oder des aktiven Auffangbehälters mit dem Öffnungsrand der Kontaminationsschutzplatte zu verhindern. Folglich kann immer der minimal notwendige Abstand von Auffangbehälter zur Probe eingehalten werden, was insbesondere im Fall der Mikrodissektat-Sammlung durch Gravitation vorteilhaft ist, um eine möglichst geringe Falldistanz zu wahren und um den Schutz vor Kontaminationen noch wirksamer zu gestalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kontaminationsschutzeinrichtung zumindest eine Justiereinrichtung zum Justieren der Kontaminationsschutzplatte in zumindest einer Raumrichtung auf.

Die zumindest eine Justiereinrichtung erlaubt es, die Kontaminationsschutzplatte in zumindest einer Raumrichtung optimal zu justieren. Auf diese Weise kann beispielsweise die Platte in einer oder in beiden der Haupterstreckungsrichtungen der Platte (x- und/oder y-Richtung) justiert werden, wodurch die Lage der Öffnung in der Platte relativ zu der Öffnung des Auffangbehälters eingestellt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann durch eine Justiereinrichtung die Lage der Platte in der auf diese Platte senkrecht stehenden Raumrichtung (z-Richtung) und somit die Lage der Platte zwischen dem Auffanghalter und dem Probenhalter des Lasermikrodissektionssystems optimal eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist die Justierung in x- und/oder y- Richtung, da hierdurch der Durchmesser der Öffnung in der Kontaminationsschutzplatte geringstmöglich gewählt werden kann, ohne Gefahr zu laufen, dass bei einer starren Anbringung Abschattungen durch den Rand der Öffnung entstehen. Dieser geringstmögliche Durchmesser ist - wie bereits oben erwähnt - derjenige, der entsprechend den verfügbaren Objektiven das größtmögliche Sichtfeld (FOV) gewährleistet.

In einer konkreten Ausgestaltung umfasst die Spanneinrichtung ein federndes Element. Die Federkraft des federnden Elements wirkt hierbei in zumindest einer Erstreckungs- richtung der Kontaminationsschutzplatte derart, dass die Platte zumindest in dieser Richtung gespannt wird, um ein Durchhängen zu verhindern. Beispielsweise ist die Platte an zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Platte derart aufgehängt bzw. eingespannt, dass die eine Seite der Platte fest mit der Aufhängung verbunden ist, während sich die Aufhängung der Platte auf der anderen Seite gegen ein federndes Element wie eine Sprungfeder abstützt, wobei die Spannung der Sprungfeder derart eingestellt ist oder eingestellt wird, dass ein Durchhängen der Platte zu jedem Zeitpunkt verhindert ist.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Justiereinrichtung eine Schraubverstellung um- fasst, die derart eingerichtet ist, dass durch eine Verstellung der Schraubverstellung die Kontaminationsschutzplatte in zumindest einer Raumrichtung verschoben wird. Solche Schraubverstellungen sind an sich dem Fachmann bekannt. Eine solche Schraubverstellung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Kontaminationsschutzplatte an zwei sich gegenüberliegenden Seiten aufgehängt ist, wobei die Aufhängungen auf beiden Seiten beweglich gelagert sind und eine der beiden Lagerungen eine Schraubverstellung enthält, über die die Lage der Platte durch Verstellung der Schraube verändert werden kann. Hierdurch kann insbesondere eine Justierung in oben angesprochenen x- und/oder y-Richtungen realisiert werden. Prinzipiell ist eine ähnliche Justierung mittels Schraubverstellung auch für die z-Richtung realisierbar.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Spannung- und Justiereinrichtung für die x- und/oder y-Richtung zu kombinieren. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass ein Teil der Schraubverstellung der Justiereinrichtung auf dem federnden Element der Spanneinrichtung abgestützt ist. Mittels der Schraubverstellung kann dann eine Justierung der Platte in x- und/oder y-Richtung vorgenommen werden, wobei in jeder Position der Platte die Sprungfederkraft für die notwendige Spannung der Platte sorgt. Bezüglich dieser Ausführungsform sei auf das unten diskutierte Ausführungsbeispiel verwiesen.

Es ist vorteilhaft, wenn die Kontaminationsschutzplatte ein dünnes Blech oder eine dünne Plastikplatte oder eine dünne, jedoch stabile Folie darstellt. Insbesondere kann die Dicke der Platte zwischen 0, 1 und 2 mm liegen. Aufgrund der Spannung der Kontaminationsschutzplatte kann deren Dicke geringer gewählt werden als im Stand der Technik üblich. Hierdurch wiederum kann der Abstand der Probe bzw. des Probenhalters zum Auffanghalter bzw. zur Öffnung des Auffangbehälters des Lasermikrodissektionssystems geringer gewählt werden als im Stand der Technik. Hierdurch werden mögliche Kontaminationen noch besser vermieden und gleichzeitig eine möglichst geringe (Fall-) Distanz zwischen Probe und Auffangbehälter gewahrt.

Wie bereits erläutert, ist die Kontaminationsschutzeinrichtung vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Kontaminationsschutzplatte zwischen einem Probenhalter und einem Auffanghalter für einen Lasermikrodissektat- Auffangbehälter des Lasermikrodissektionssystems derart anzuordnen ist, dass die Öffnung der Kontaminationsschutzplatte im Bereich der Öffnung des (aktiven) Auffangbehälters liegt. Insbesondere ist die Öffnung derart zu justieren, dass bei allen verfügbaren Objektiven keine Sicht- feldabschattungen erzeugt werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Lasermikrodissektionssystem mit einer erfindungsgemäßen Kontaminationsschutzeinrichtung. Hierzu wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Ein erfindungsgemäßes Lasermikrodissektionssystem geht insbesondere von einer an sich bekannten Lasermikrodissektionseinrichtung mit einem Mikroskop aus, das eine Laserlichtquelle zur Erzeugung eines Laserstrahls, eine Ablenkvorrichtung zur Ablenkung des Laserstrahls, eine Auflichteinrichtung zum Fokussieren des Laserstrahls durch ein Mikroskopobjektiv auf eine Probe, einen Mikroskoptisch zur Aufnahme eines Probenhalters zur Halterung der zu dissektierenden Probe und einen Auffanghalter zur Aufnahme eines Lasermikrodissektat- Auffangbehälters umfasst.

Ein entsprechendes Lasermikrodissektionssystem ist unten ausführlich unter Bezugnahme auf die Figur 1 erläutert. Mittels der Auflichteinrichtung wird in einem solchen Lasermikrodissektionssystem der Laserstrahl aus einer Laserlichtquelle in den Beobachtungsstrahlengang des Mikroskops eingekoppelt. Der Laserstrahl wird durch das Mikroskopobjektiv, das auch zum Betrachten der Probe verwendet wird, auf diese fo- kussiert. Somit verläuft, mit anderen Worten, der Strahlengang des Laserstrahls der Lasereinheit durch die Auflichteinrichtung und durch das Mikroskopobjektiv und schneidet eine Objektebene des Mikroskopobjektivs an einem einstellbaren Schnittpunkt, der mittels Ansteuersignalen an die Laserablenkeinrichtung vorgegeben wird.

Zur Vermeidung von Missverständnissen sei an dieser Stelle betont, dass das im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte Lasermikrodissektionssystem mit Proben verwendet wird, die bereits Mikroskopie tauglich vorbereitet sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Gewebe-Dünnschnitte handeln, die mittels eines Mikrotoms aus einem größeren Gewebeblock herausgetrennt wurden. Bei einem solchen Gewebeblock kann es sich beispielsweise um ein fixiertes Organ oder eine Biopsie eines entsprechenden Organs handeln. Das erfindungsgemäße Lasermikrodissektionssystem dient daher nicht zur Gewinnung von Proben, sondern zu deren Bearbeitung sowie zur Isolation von bestimmten Bereichen hiervon. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch mit Proben, die nicht mittels eines Mikrotoms gewonnen werden, zum Einsatz kommen kann, z.B. mit Ausstrichen, Mazeraten usw. Wie erwähnt, eignet sich die Erfindung jedoch auch zur Verarbeitung dickerer Proben, die nicht mittels eines Mikrotoms vorbereitet wurden.

Mikrotome werden ausschließlich bei der Vorbereitung von mikroskopischen Proben eingesetzt. Mikrotome können hierzu auch Laser aufweisen. Die mittels eines Mikrotoms erhaltenen Schnitte werden auf einen Objektträger, wie oben erwähnt, aufgebracht, gegebenenfalls dort befestigt, angefärbt usw. Erst dann stehen diese für einen Einsatz in dem Lasermikrodissektionssystem zur Verfügung. Ein Mikrotom unterscheidet sich in seinem Betrieb unter anderem dadurch fundamental von einem Lasermikrodissektionssystem, dass dort Schnitte mit möglichst homogener Schnittstärke gewonnen werden. Mikrotome sind daher dazu ausgebildet, eine große Anzahl an identischen Schnitten mit parallelen Schnittflächen zu erzeugen, wohingegen Lasermikrodissekti- onssysteme zum Heraustrennen von Dissektaten nach probenabhängigen Kriterien, beispielsweise nach visuellen morphologischen Kriterien, eingerichtet sind, im vorliegenden Fall dient das Lasermikrodissektionssystem insbesondere zum Heraustrennen von Probenteilen, die anschließend in einem Suspendierfluid aufgenommen werden. Der Fachmann würde daher bei Mikrotomen eingesetzte technische Lösungen auf- grund der völlig unterschiedlichen Zielsetzung nicht auf derartige Lasermikrodissekti- onssysteme übertragen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.

Figurenbeschreibung

Figur 1 zeigt ein Lasermikrodissektionssystem, das vorzugsweise den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung darstellt, in schematischer Darstellung.

Figur 2 zeigt schematisch Teile des in Figur 1 dargestellten Lasermikrodissekti- onssystems zusammen mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaminationsschutzeinrichtung.

In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden nicht wiederholt erläutert.

In Figur 1 ist ein Lasermikrodissektionssystem bzw. eine oben genannte Laser- mikrodissektionseinrichtung, das bzw. die zur Durchführung der Erfindung verwendet werden kann, schematisch dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Das Lasermikrodissektionssystem 100 entspricht in wesentlichen Teilen jenem, das in der EP 1 276 586 B1 offenbart ist, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Ein Koordinatensystem, anhand dessen die nachfolgend erwähnten Achsen bzw. Richtungen x, y und z veranschaulicht sind, ist in der Figur 1 mit 200 bezeichnet. Das Lasermikrodissektionssystem 100 umfasst ein Mikroskop 10. In einem Mikroskopfuß 1 1 des Mikroskops 10 kann eine hier nur teilweise dargestellte Beleuchtungseinrichtung 12 vorgesehen sein. Diese kann beispielsweise eine (nicht dargestellte) Lichtquelle und geeignete Mittel zur Beeinflussung des durch die Lichtquelle bereitgestellten Beleuchtungslichts umfassen, beispielsweise Filter und/oder Blenden. Zur Durchlichtbeleuchtung und zur Einstellung geeigneter Kontrast- bzw. Beobachtungsverfahren kann eine Kondensoreinheit 90 vorgesehen sein.

Am Mikroskopfuß 1 1 kann beispielsweise auch eine Benutzereingabe- und/oder Benutzerinformationseinheit 13 angeordnet sein, die beispielsweise als Touch-screen ausgebildet sein kann, und über die der Benutzer beispielsweise Betrachtungsund/oder Bearbeitungsparameter eingeben und/oder auslesen kann.

Ferner ist ein Triebknopf 14 vorgesehen. Dieser dient zur Bedienung eines Grob- und eines Feintriebs zur Einstellung einer Höhe eines Mikroskoptischs 30. Eine Probe 51 , beispielsweise eine in einem entsprechenden Objektträger bzw. einem Probenhalter 52 angebrachte Gewebeprobe, kann hierdurch in eine Objektebene eines Objektivs 41 gebracht werden. Das Objektiv 41 ist neben weiteren Objektiven 42 in einem Objektivrevolver 40 befestigt. Zum Schutz vor Laserstrahlung kann eine Schutzhaube 15 vorgesehen sein.

Von der Probe 51 ausgehendes Beobachtungslicht verläuft entlang eines Beobachtungsstrahlengangs a. In einer Tubuseinheit 60 mit geeigneten Auskoppeleinrichtungen 61 kann ein vorzugsweise variabler Anteil des Beobachtungslichts, beispielsweise um 60°, ausgekoppelt und mittels eines Okularpaars 62 einem Benutzer dargeboten werden. Ein weiterer Anteil des Beobachtungslichts kann in eine digitale Bilderfassungseinheit 63 eingekoppelt und bildgebend erfasst werden. Der Bilderfassungseinheit 63 kann ein Bildauswertungsmodul 64 zugeordnet sein, das in einer Steuereinheit 82 oder einem Steuerrechner 81 (siehe unten) oder an anderer Stelle räumlich angeordnet ist.. Die dazu notwendigen Verbindungen zum Steuerrechner sind mit 83 bezeichnet.

Das Lasermikrodissektionssystem 100 weist eine Lasereinheit 70 mit einer Laserlichtquelle 75 auf. Ein durch die Laserlichtquelle 75, bei der es sich beispielsweise um eine UV-Laserlichtquelle handeln kann, bereitgestellter Laserstrahl 77 mit Laserstrahlachse b wird in einer Auflichteinrichtung, die hier insgesamt mit 76 angegeben ist, an einem ersten Umlenkspiegel 71 und einem zweiten Umlenkspiegel 72 umgelenkt und durch das Objektiv 41 auf die Probe 51 fokussiert.

Bei dem Lasermikrodissektionssystem 100 kann der Ort, an dem der Laserstrahl 77 auf die Probe 51 in der Objektebene, und damit auch in dem Probenbereich auftrifft, grundsätzlich auf unterschiedliche Weise eingestellt werden. Einerseits kann eine manuelle Versteileinrichtung 31 vorgesehen sein, mittels derer der als Kreuztisch ausgebildete Mikroskoptisch 30 in x- und y-Richtung (also hier senkrecht bzw. parallel zur Papierebene) verstellt werden kann. Neben der VerStelleinrichtung 31 können auch elektromechanische Stellmittel vorgesehen sein, die beispielsweise durch eine Steuereinheit 82 angesteuert bzw. deren Position durch die Steuereinheit 82 erfasst werden kann.

Die Steuereinheit 82 kann auch beliebige weitere motorisierte Funktionen des Laser- mikrodissektionssystems 100 steuern und insbesondere eine Schnittstelle zu einem externen Steuerrechner 81 , der über entsprechende Verbindungen 83 angebunden sein kann, bereitstellen. Die Steuereinheit 82 oder der Steuerrechner 81 kann auch beispielsweise mittels des Bildauswertungsmoduls 64 erhaltene Daten auswerten. Beispielsweise kann hierdurch eine Abfolge von Gewebeschichten oder anderer Strukturen der Probe 51 erkannt werden.

Für die Lasermikrodissektion kann insbesondere eine Laserablenkvorrichtung 73 vorgesehen sein. Mittels der Laserablenkvorrichtung 73 kann der Laserstrahl 77 gegenüber einer zwischen dem ersten Umlenkspiegel 71 und dem zweiten Umlenkspiegel 72 verlaufenden optischen Achse c abgelenkt werden. Der Laserstrahl kann daher an unterschiedlichen Positionen auf den zweiten Umlenkspiegel 72 auftreffen, der beispielsweise als dichromatischer Teiler ausgebildet sein kann, und wird damit auch an unterschiedlichen Positionen auf die Probe 51 in der Objektebene fokussiert. Eine Ablenkung mittels einer Laserablenkvorrichtung 73 ist im Detail in der EP 1 276 586 B1 gezeigt. Es sei betont, dass hier unterschiedliche Möglichkeiten zur Ablenkung eines Laserstrahls 77 bzw. zur Positionierung der Probe 51 in der Objektebene gegenüber dem Laserstrahl 77 zum Einsatz kommen können. Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt.

Im dargestellten Beispiel weist die Laserablenkvorrichtung 73 zwei massive gläserne Keilplatten 731 auf, die gegen die optische Achse c geneigt und unabhängig voneinander um die optische Achse c drehbar sind. Hierzu sind die Keilplatten 731 mit Kugellagern 732 gelagert. Jede der Keilplatten ist mit einem Zahnrad 733 verbunden. Die Zahnräder 733 können jeweils mittels Aktoren 734 gedreht wer-den, die mit entsprechenden Ansteuersignalen beaufschlagt werden können und entsprechend die Zahnräder 733 antreiben. Die Rotationseinrichtungen können über Positonsgeber 735 verfügen (hier nur an dem rechten Aktor 734 gezeigt). Eine durch die Positonsgeber 735 erfasste Position kann an die Steuereinheit 82 übermittelt werden.

Mit der hier beschriebenen Lasermikrodissektionseinrichtung 100 kann mittels eines Lasermikrodissektionsverfahrens zumindest ein Teil einer auf dem Objetträger 52 befindlichen Probe 51 ausgeschnitten werden.

In an sich bekannter Weise wird beispielsweise die Probe 51 visualisiert oder das entsprechende Bild der Probe 51einem Bildverarbeitungssystem zur automatischen Verarbeitung zugeführt. Ein interessierender Probenbereich kann hierbei beispielsweise durch Färbung sichtbar gemacht oder für die Bildverarbeitung verwertbar gemacht sein. Dieser Probenbereich soll als Dissektat einer weiteren Analyse zur Verfügung gestellt werden. Hierzu wird der Probenbereich beispiels-weise mit einer individuellen Schnittlinie umgeben, wobei diese Schnittlinie die Objektkontur des Probenbereichs abbildet. In der Praxis kann die Schnittlinie vom eigentlichen Probenbereich um einen gewissen Betrag beabstandet gewählt werden, um auf Grund des endlichen Durchmessers des Laserfokus beim Schneiden den Probenbereich im Randbereich nicht zu zerstören.

In an sich bekannter Weise wird mittels der in Figur 1 dargestellten Laserdissektions- einrichtung 100 der Laserstrahl 77 mittels der Ablenkungsvorrichtung 73 entsprechend der vorgegebenen individuellen Schnittlinie verschoben, so dass der Laserstrahlfokus die Schnittlinie beschreibt. Hierzu wird die Laserablenkvor-richtung 73 mittels der Steuereinheit 82 entsprechend angesteuert (vergleiche die obigen Erläuterungen). Nach Beschreiben der Schnittlinie durch den Laserstrahl-fokus fällt das ausgeschnittene Mikrodissektat veranlasst durch Schwerkraft in einen (in Figur 1 nicht dargestellten) Lasermikrodissektat- Auffangbehälter 53.

Figur 2 zeigt sehr schematisch nur die wesentlichen Bestandteile des Lasermikro- dissektionssystems 100 aus Figur 1 , nämlich das zum Fokussieren des Laserstrahls 77 verwendete Mikroskopobjetiv 41 und den fokussierten Laserstrahl 77, dessen Fokus im Wesentlichen auf die Probe 51 gerichtet ist. Der Probenhalter ist mit 52 bezeichnet. Der Lasermikrodissektat- Auffangbehälter ist unterhalb der Probe 51 angeordnet und mit 53 bezeichnet. Auch dieser Auffangbehälter 53 ist nur sehr schematisch dargestellt, um die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen. Die Probe 51 befindet sich in der Regel auf einer Trägermembran 54, die ihrerseits von dem Probenhalter 52 gehalten wird.

Die Kontaminationsschutzeinrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel mit 500 bezeichnet. Sie weist eine Kontaminationsschutzplatte 550 mit einer Öffnung 551 auf. Bei der Platte handelt es sich beispielsweise um eine 2 mm dicke Plastikplatte oder um ein entsprechend dünnes Blech. Die Spanneinrichtung zum Spannen der Kontaminationsschutzplatte 550 ist mit 510 allgemein bezeichnet. Die Kontaminationsschutzplatte 550 ist an zwei Aufhängungen 560 und 570 befestigt. Mittels einer allgemein mit 540 bezeichneten Justiereinrichtung kann die Kontaminationsschutzplatte 550 in einer (beispielsweise x-Richtung) Haupterstreckungsrichtung der Platte 550 justiert, d.h. in dieser Richtung verschoben werden. Mittels der Spanneinrichtung 510 wird in diesem Ausführungsbeispiel die Platte 550 in derselben Richtung gespannt.

In dem in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel sind Justiereinrichtungen 540 und Spanneinrichtung 510 miteinander kombiniert. Hierzu ist die Aufhängung 560 an einer Schraubverstellung 580 und die Aufhängung 570 an einer Schraubverstellung 590 gelagert. Über Verstellung der entsprechenden Schrauben (hier nur schematisch dargestellt) kann die Kontaminationsschutzplatte 550 in besagter Erstreckungs- bzw. Raumrichtung verschoben und justiert werden. Diese Justiereinrichtung erlaubt es, die Öffnung 551 der Kontaminationsschutzplatte relativ zu der Position eines Auffangbehäl- ters 53 exakt auszurichten. Gleichzeitig stützt sich der Teil 590 der Schraubverstellung auf ein federndes Element 520, hier eine Sprungfeder, der Spanneinrichtung 510 ab, so dass in jeder gewählten Lage der Platte 550 die Federkraft der Sprungfeder 520 diese Platte 550 in besagter Erstreckungsrichtung spannt.

Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform einer Kontaminationsschutzeinrichtung 500 erlaubt es, den Abstand zwischen Auffangbehälter 53, genauer gesagt zwischen Auffanghalter 530, und dem Probenhalter 52 zu minimieren, um eine mögliche Kontamination noch besser zu verhindern und um die Fallhöhe des Lasermikrodissektats in den Auffangbehälter 53 weiter zu verringern. Hierdurch werden auch nicht aktive Auffangbehälter, die sich neben dem aktiven Auffangbehälter 53 befinden, optimal abgedeckt. Weiterhin kann der Durchmesser der Öffnung 551 auf den minimal notwendigen Durchmesser beschränkt werden, der dem größtmöglichen Sichtfeld der verfügbaren Objektive 41 , 42 entspricht.

Bezugszeichenliste

10 Mikroskop

1 1 ikroskopfuß

12 Beleuchtungseinrichtung

13 Benutzereingabe-/informationseinheit

14 Triebknopf

15 Schutzhaube

30 Mikroskoptisch

31 manuelle Versteileinrichtung

40 Objektivrevolver

41 Objektiv

2 Objektiv

51 Probe

52 Objektträger, Probenhalter

53 Auffangbehälter

54 Trägermembran

500 Kontaminationsschutzeinrichtung

510 Spanneinrichtung

520 Sprungfelder, federndes Element

530 Auffang halter

40 Justiereinrichtung

50 Kontaminationsschutzplatte

551 Öffnung

60 Aufhängung

70 Aufhängung

80 Schraubverstellung

90 Schraubverstellung 60 Tubuseinheit

61 Auskoppeleinrichtungen

62 Okularpaar

63 Bilderfassungseinheit

64 Bildauswertungsmodul

70 Lasereinheit

71 Umlenkspiegel

72 Umlenkspiegel

73 Laserablenkvorrichtung

75 Laserlichtquelle

76 Auflichteinrichtung

77 Laserstrahl

731 Keilplatten

732 Kugellager

733 Zahnrad

734 Aktor

735 Positionsgeber

81 Steuerrechner

82 Steuereinheit

83 Verbindungen

90 Kondensoreinheit

100 Lasermikrodissektionssystem, -einrichtung

200 Koordinatensystem

a Beobachtungsstrahlengangachse b Laserstrahlachse

c optische Achse