Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Inkubation von Patientenpro- ben, die für eine immunologische und/oder histochemische Untersuchung vorgesehen sind und die in Form von Gewebe oder Zellen vorliegen. Mit Hilfe einer Inkubationseinheit werden die Patientenproben mit einer Flüssigkeit, die wenigstens einen Reaktanten enthält, in Kontakt gebracht und so Färbemuster erzeugt, die im Rahmen einer Untersuchung der Probe ausgewertet werden.

Stand der Technik:

Auf dem Gebiet der Labordiagnostik sind verschiedene Analyseverfahren bekannt, bei denen jeweils Patientenproben in Form von Gewebeschnitten oder Zellen zunächst angefärbt und dann die angefärbten Strukturen im Rahmen einer Befunderstellung untersucht werden. Ins- besondere im Bereich der Histologie bzw. Histopathologie werden mikrometerdünne, gefärbte Gewebsschnitte hergestellt und am Mikroskop beurteilt. Zum Probengut beim histologischen Arbeiten gehören vor allem Operationspräparate, Probeexzisionen sowie mittels Biopsien entnommenes Gewebe, wobei das vorrangige Ziel bei der Untersuchung derart angefärbter Gewebeschnitte in der sicheren Erkennung und Typisierung von Tumoren liegt.

Für die Handhabung der Schnitte für Färbung, Mikroskopie und Archivierung werden üblicherweise Standard-Objektträger aus Glas mit Abmessungen von 26 x 76 x 1 mm verwendet. Auf einen derartigen Objektträger werden auf einer Seite ein einzelner Schnitt oder manchmal eine kleine Gruppe von Schnitten aufgezogen. Darüber hinaus sind schachbrett- artige Anordnungen von sehr kleinen Schnitten bekannt, die bei speziellen Analysen eingesetzt werden.

Eine Alternative zur direkten Befestigung von Gewebeschnitten auf Objektträgern ist aus der EP 0 1 17 262 bekannt. Die in dieser Schrift beschriebene technische Lösung beruht auf der sogenannten Biochip-Fragmentier-Technik und unterscheidet sich von allen oben genannten Vorgehensweisen grundlegend: Die Schnitte werden nicht direkt auf Objektträger aufgezogen, sondern zunächst auf dünne Glassubstrate, insbesondere Deckgläser, aufgebracht. Im Folgenden werden diese Glassubstrate zusammen mit den darauf haftenden Gewebeschnitten in beliebig große Fragmente unterteilt und diese Fragmente gemeinsam mit den Schnit- ten auf Objektträgern, bevorzugt durch Kleben, befestigt.

Gleichgültig ob die Patientenproben direkt oder mittelbar mit Hilfe von Biochips auf einen Objektträger aufgebracht werden, beinhaltet die Bearbeitung von Gewebeschnitten bis zur Bereitstellung eines gefärbten Präparats zahlreiche Arbeitsschritte, die entweder von Hand oder zumindest teilweise automatisiert durchgeführt werden. Das Inkontaktbringen der Proben mit den jeweils benötigten Flüssigkeiten, vornehmlich Reaktanten und/oder Waschflüssigkeiten, erfolgt üblicherweise durch Eintauchen in die Flüssigkeit, Auftropfen der Flüssigkeit, Auflegen der Objektträger mit dem Schnitt nach unten auf die Oberfläche der Flüssigkeit oder passives Eindringen bzw. aktives Einfüllen der Flüssigkeit in einen Kapillarspalt.

Aus der EP 2 191 893 A1 ist in diesem Zusammenhang ein spezielles Inkubationsverfahren bekannt, bei dem auf einem Objektträger parallel in Reihen angeordnete Testpräparate, insbesondere Gewebeschnitte oder Nitrocellulosemembranen mit aus Vollantigenextrakten stammenden Proteinen, quasi kopfüber in eine flüssige Patientenprobe, insbesondere Blut oder Serum, eingetaucht werden. Wesentlich an der beschriebenen technischen Lösung ist, dass ein Reagenzträger mit Rinnen, in die jeweils eine Flüssigkeit eingebracht wird, vorgesehen ist und die auf einem Objektträger in Reihen angeordneten Testpräparate zur Inkubation in die jeweilig zugeordnete Rinne eingetaucht werden. Während der Inkubation wird der Objektträger gemeinsam mit dem Reagenzträger in eine Schwenkbewegung versetzt. Aufgrund dieser Schwenkbewegung und der damit verbundenen Strömungsbewegung der Flüssigkeit in den Rinnen des Reagenzträgers erfolgt einerseits eine besonders effektive Inkubation der Testpräparate und andererseits wird eine Entmischung der in den Rinnen befindlichen Flüssigkeiten zuverlässig vermieden.

Problematisch an den im Bereich der Histologie und Histopathologie bekannten Testsystemen ist oftmals, dass für die Inkubation der Proben in vielen Fällen verhältnismäßig teure Reaktanten benötigt werden. Darüber hinaus ist in zumindest teilautomatisierten Laboren vielfach der Platzbedarf für Automaten bereits bei einem mittleren Probenaufkommen erheb- lieh. Daher besteht auf dem vorgenannten Gebiet der Labordiagnostik ein großer Bedarf an Testsystemen und Geräten, mit denen möglichst eine Vielzahl unterschiedlicher Proben flexibel und zumindest teilweise gleichzeitig, abgearbeitet werden können. Besonders wichtig ist, dass trotz verringerter Kosten der Untersuchung und kleinerem Platzbedarf der Geräte sehr gute und verlässliche Untersuchungsergebnisse erzielbar sind. Da beispielsweise die Genauigkeit der Typisierung eines Tumors unter anderem von der Qualität und der Effektivität der einzelnen Inkubations- und Waschschritte abhängt, ist ein inniger Kontakt zwischen den als Patientenproben verwendeten Gewebeschnitten oder Zellen und der jeweils verwendeten Flüssigkeit von besonderer Bedeutung. Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten technischen Lösung sowie den zuvor geschilderten Problemen liegt der Erfindung zu Grund, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, mit dem Patientenproben, insbesondere Gewebeschnitte, flexibel, zügig und hochgenau auf das Vorhandensein von Krankheitserregern, Antikörpern sowie von ausgewählten biologischen Stoffen untersucht werden können. In diesem Zusammenhang soll insbesondere das Inkontaktbringen der einzelnen Proben mit einem Reaktanten und/oder einer Waschflüssigkeit derart erfolgen, dass einerseits ein inniger Kontakt zwischen den Flüssigkeiten und der Probe entsteht und andererseits eine ausreichende Konvektion in diesen Flüssigkeiten sichergestellt ist. Vor allem sollen Entmischungserscheinungen bzw. die Entstehung von Konzentrationsgradienten innerhalb der verwendeten Flüssigkeiten, vor allem wenn in ihnen Antigene oder Antikörper vorhanden sind, weitgehend ausgeschlossen werden. Die anzugebende technische Lösung soll sich auf einfache Weise in die bekannten Laborarbeitsläufe integrieren lassen, ohne dass hierfür zeitaufwendige, zusätzliche Schritte erforderlich werden. Gleichzeitig soll der Bedarf an kostspieligen Verbrauchsmaterialien so- wie Reaktanten minimiert werden.

Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren nach Anspruch 19 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Darstellung der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich zunächst auf eine Vorrichtung zur Inkubation von Patientenproben, die für eine immunologische und/oder histochemische Untersuchung vorgesehen sind und die in Form von Gewebe und/oder Zellen vorliegen. Die Vorrichtung verfügt über wenigstens einen Substratträger zur Aufbringung wenigstens einer der Patientenproben und über zumindest einen Halter, der mit wenigstens einem Substratträger bestückbar ist. Weiterhin verfügt die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung über eine Inkubationseinheit, durch die die wenigstens eine auf dem Substratträger angeordnete Patientenprobe mit einer Flüssig- keit inkubierbar ist. Die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Bewegungsmittel vorgesehen ist, durch das zumindest zeitweise während der Inkubation die Flüssigkeit relativ zur Patientenprobe bewegbar ist. Unter Inkubation wird in diesem Zusammenhang der auf einen ersten Kontakt zwischen Flüssigkeit und Patientenprobe folgende Zeitraum verstanden, in dem die Probe entweder kontinuierlich o- der in zeitlichen Abständen mit jeweils einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, so dass es zu einer Reaktion, insbesondere zur Bildung eines Antigen-Antikörper-Komplexes, zwischen der in fester Phase vorliegenden Patientenprobe und wenigstens einem in der Flüssigkeit befindlichen Reaktanten kommt. Aufgrund der Bewegung der Flüssigkeit wird zum einen sicher gestellt, dass die Flüssigkeit mit den darin befindlichen Reaktanten gut durchmischt wird, und zum anderen wird eine besonders innige Inkubation der Patientenprobe erzielt.

Die Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Patientenprobe und bedarfsabhängig verwendeter Flüssigkeit erfolgt gemäß einer ersten speziellen Ausführungsform, indem der Substratträger, der Halter und/oder die Inkubationseinheit mit Hilfe eines geeigneten Bewe- gungsmittels geschwenkt wird. Die Schwenkbewegung bewirkt hierbei eine Bewegung der Flüssigkeit derart, dass sie zumindest bereichsweise entlang der Oberfläche des Substratträgers strömt und die darauf befindliche Patientenprobe benetzt. Bevorzugt ist der Halter als Teil der Inkubationseinheit ausgeführt, wobei zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen Probe und Substratträger der Halter gemeinsam mit dem Substratträger geschwenkt wird. Die Schwenkeinrichtung verfügt vorzugsweise über einen Elektromotor, der entweder unmittelbar oder in einer bevorzugten Ausführungsform mittelbar über ein Getriebe die Schwenkbewegung des wenigstens einen Substratträgers initiiert. Vorzugsweise verfügt die Inkubationseinheit über eine Flüssigkeitsaufnahme, in der die jeweilige Flüssigkeit in unterschiedlichen Richtungen strömen kann. Es ist denkbar, die Flüssigkeitsaufnahme in Abhängigkeit der Form und Größe der Patientenprobe bzw. des Substratträgers als Rinne oder als Wanne auszuführen. Der Substratträger wird zur Inkubation, bevorzugt mit der Patientenprobe einer Oberfläche der Flüssigkeit zugewandt, also quasi kopfüber, in die flüssigkeitsgefüllte Flüssigkeitsaufnahme eingetaucht. Gleichgültig, wie der Substratträger relativ zur Flüssigkeitsaufnahme ausgerichtet ist, ist es ferner denkbar, den Substratträger wahlweise in die Flüssigkeitsaufnahme einzulegen oder aber mittels wenigstens eines Befestigungsmittels an der Aufnahme zu befestigen. Um die Strömungsverhältnisse innerhalb der Flüssigkeitsaufnahme und somit insbesondere die Durchmischung der strömenden Flüssigkeit zu beeinflussen, können innerhalb der Flüssigkeitsaufnahme, vorzugsweise am Boden, Strömungshindernisse, insbesondere in Form von Erhebungen, vorgesehen sein.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sind die Flüssigkeitsaufnahmen derart ausgeführt, dass die darin befindliche Flüssigkeit auch während der Schwenkbewegung nicht ausläuft. Dies wird entweder dadurch erreicht, dass die Rinnen oder die Wanne ein zusätzliches Volumen aufweisen, in das überschüssiges Medium zumindest zeitweise strömen kann oder aber, dass umfangseitig am Rinnen- bzw. Wannenrand zumindest ein Dichtelement vorgesehen ist. In diesem Fall erfolgt bevorzugt eine entsprechende Abdich- tung zwischen dem Umfangsrand der rinnen- oder wannenförmigen Flüssigkeitsaufnahme und dem Substratträger, auf dem sich die zu inkubierende Probe befindet.

Alternativ zur Initiierung einer Schwenkbewegung ist es denkbar, das Bewegungsmittel als Düse, Gebläse und/oder als Druck- oder Saugpumpe auszuführen, durch die die Flüssigkeit in der Flüssigkeitsaufnahme zumindest zeitweise bewegt wird. Weiterhin ist es denkbar, dass mit Hilfe der Pumpeinheit auch die Zugabe einer Flüssigkeit in die Flüssigkeitsaufnahme oder deren Absaugung erfolgt. Die erfindungsgemäße technische Lösung lässt sich besonders vorteilhaft einsetzen, sofern auf dem Substratträger Gewebeschnitte angeordnet werden und wenigstens zwei, vorzugsweise eine Mehrzahl, insbesondere zehn, derart bestückte Substratträger an einem Halter befestigt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt der Halter über Mittel zur lösbaren Befestigung wenigstens eines Substratträgers. Unter lösbarer Befestigung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass der Substratträger zerstörungsfrei vom Halter lösbar ist und zu einem späteren Zeitpunkt auch wieder mit diesem verbunden werden kann.

Die Verwendung eines Halters in dem wenigstens ein Substratträger, bevorzugt eine Mehrzahl von Substratträgern flexibel angeordnet werden können, ermöglicht eine optimale, insbesondere bedarfsgerechte Zusammenstellung unterschiedlicher Proben für deren Bereitstellung, Prozessierung, Inkubation, visuelle Untersuchung und/oder Archivierung. Die zuvor beschriebene Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass in Abhängigkeit des Untersuchungsbedarfs und der zur Verfügung stehenden Zeit flexibel unterschiedliche Substratträger, die ihrerseits auf unterschiedliche Weise mit einzelnen Patientenproben bestückt werden können, in einem Halter befestigbar sind. Besonders vorteilhaft ist, dass ein derartiger Halter gemeinsam mit den Substratträgern sowie den darauf ange- ordneten Proben zumindest zeitweise während der Inkubation in eine Schwenkbewegung überführbar ist.

Die Erfindung stellt somit eine flexibel ausgestaltete Vorrichtung bereit, die einerseits die zeitgleiche Inkubation einer Vielzahl unterschiedlicher Proben ermöglicht und andererseits eine besonders effektive Inkubation von Patientenproben, die in Form von Gewebeschnitten oder Zellen vorliegen, gewährleistet.

Bevorzugt sind die Substratträger innerhalb des Halters derart angeordnet, dass ihre Haupt- erstreckungsrichtung quer zur Längsachse des Halters verläuft. In diesem Zusammenhang bietet es sich an, die Substratträger deutlich kleiner als die standardmäßig verwendeten Objektträger auszuführen. Derart ausgeführte Substratträger werden zum Teil auch als Mag- numchips bezeichnet. Die Substratträger verfügen vorzugsweise über eine Oberfläche von 1 10 bis 120 mm ² , wobei ein bevorzugt ausgeführter Substratträger eine Oberfläche von etwa 6 x 19 mm ² aufweist.

In einem Halter werden vorzugsweise wenigstens zwei der beschriebenen Substratträger angeordnet, wobei auf ganz bevorzugte Weise eine Vielzahl derartiger Substratträger nebeneinander angeordnet werden. Auf einem Substratträger ist wiederum in Abhängigkeit der geplanten Untersuchung eine oder eine Mehrzahl von Proben in Form von Gewebe oder Zellen angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine auf einem Substratträger angeordnete Patientenprobe zumindest bereichsweise von einem Steg umgeben. Ebenso ist es denkbar, dass der Substratträger alternativ oder in Ergänzung über wenigstens eine Ausnehmung, innerhalb der sich die Probe befindet, verfügt. Der Steg und/oder die die Aus- nehmung umgebende Fläche überragt bevorzugt die Patientenprobe derart, dass ein Verlaufen eines Mediums, insbesondere eines Eindeckmediums, von der Probe auf die die Probe umgebende Fläche des Substratträgers zuverlässig verhindert wird.

Die auf einem Substratträger angeordneten Proben können weitgehend gleiche Größe auf- weisen oder aber in Abhängigkeit der jeweils durchgeführten Analyse unterschiedlich groß sein. Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Probe auf einem Trägersubstrat angeordnet ist und gemeinsam mit dem Trägersubstrat auf den Substratträger aufgebracht ist. Auf bevorzugte Weise handelt es sich bei dem Trägersubstrat um einen Glas- oder Kunststoffträger, insbesondere um ein Fragment eines herkömmlichen Deckglases oder eine Kunststofffolie. Die Verwendung derartiger Trägersubstrate, insbesondere fragmentierter Deckgläser, zur Bereitstellung von Gewebeschnitten bietet vor allem die Möglichkeit, sehr kleine Schnitte auf begrenztem Raum zur Verfügung zu stellen. Ein Trägersubstrat weist bevorzugt eine Oberfläche von 10 bis 12 mm ² auf, wobei ein Trägersubstrat gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung quadratisch ausgeführt ist, insbe- sondere über eine Oberfläche von 3,33 x 3,33 mm ² verfügt.

Auf geeignete Weise ist vorgesehen, dass zwischen der Probe und dem Substratträger eine Funktionsbeschichtung vorgesehen ist. Eine derartige Funktionsbeschichtung stellt in der Regel sicher, dass die Probe, insbesondere ein Schnitt menschlichen Gewebes oder aber ein Deckglasfragment mit einem darauf befindlichen Gewebeschnitt, besonders sicher auf dem Substratträger haftet. Wesentlich hierbei ist, dass auch während der Inkubation keine Ablösung zwischen der Probe und dem Substratträger erfolgt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Substratträger und die Patientenprobe derart angeordnet und ausgeführt sind, dass zumindest zeitweise eine Abdeckung über der Patientenprobe angeordnet werden kann. Üblicherweise handelt es sich hierbei um eine Glasabdeckung, beispielsweise ein Deckglas oder einen Teil eines Deckglases, der vor einer visuellen Untersuchung, insbesondere vor einer mikroskopischen Untersuchung, über die Probe gelegt wird. Vorzugsweise befindet sich zwischen der Abde- ckung und der auf einen Substratträger aufgezogenen Patientenprobe ein Eindeckmedium. Das Eindeckmedium kann als ein mit UV-Licht härtbarer Klebstoff ausgeführt sein.

Wesentlich ist, dass die Abdeckung sauber und bevorzugt in definiertem Abstand oberhalb der Probe auf einer Anschlagfläche aufliegt. Vorzugsweise liegt die Abdeckung auf einem die Patientenprobe zumindest abschnittsweise umgebenden Steg oder auf einer Umfangsfläche des Substratträgers, die die Probe überragt, auf.

Bei der Patientenprobe handelt es sich bevorzugt um einen Gewebeschnitt, insbesondere einen zumindest zeitweise paraffinierten Gewebeschnitt. Derartige Schnitte sind im Bereich der Histopathologie hinreichend bekannt. In der Regel handelt es sich hierbei um einen Dünnschnitt von wenigen Mikrometern Dicke, der aus einer Gewebeprobe eines zu untersuchenden Patienten stammt. Um letztendlich die Feinstruktur dieser Probe unter entsprechender Vergrößerung im Mikroskop bzw. einer gleichwertigen Untersuchungseinheit beur- teilen zu können, werden die Inkubations- und/oder Reinigungs- bzw. Waschschritte in der zuvor beschriebenen Vorrichtung durchgeführt. Wie bereits erwähnt können auf einem Substratträger Proben, insbesondere Gewebeschnitte, gleicher und/oder unterschiedlicher Größe angeordnet sein. Ebenso ist es denkbar, in Abhängigkeit der geplanten Untersuchungen bzw. Testläufe, Substratträger variabel innerhalb des Halters anzuordnen. Unter Variabel wird in diesem Zusammenhang beispielsweise verstanden, dass eine unterschiedliche Anzahl von Substratträgern jeweils bedarfsgerecht mit einer oder einer Mehrzahl von Proben, die von verschiedenen Patienten stammen und/oder die unterscheidenden Eigenschaften aufweisen, bestückt und in einem Halter angeordnet werden können. Um eine Automatisierung oder zumindest Teilautomatisierung der erfindungsgemäßen Inkubationsvorrichtung zu erreichen, ist gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung eine Steuerung vorgesehen. Vorzugsweise ist auf jedem Substratträger und/oder Halter ein Identifikationscode in Form eines 2D-Barcodes, eines 3D-Codes oder einer RFID-Markierung vorgesehen, so dass jede Probe eindeutig identifizierbar und in einem Labor lokalisierbar ist. Auf besonders vorteilhafte Weise wird mittels einer Laborsoftware und/oder in der Steuereinheit in Abhängigkeit der geplanten Prozessierung einer Probe, wenigstens eines der durchzuführende Verfahrensschritte der Untersuchung und/oder in Abhängigkeit einer Eigenschaft der durchzuführenden Untersuchung eine Zuordnung generiert, die einer Bestückung der Substratträger mit wenigstens einer Patientenprobe und/oder einer Bestückung der Halter mit wenigstens einem Substratträger zugrunde gelegt wird.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Inkubation von Patientenproben, die für eine immunologische und/oder histochemische Untersuchung vorgesehen sind. Hierbei wird die wenigstens eine Patientenprobe als Gewebeschnitt und/oder in Form von Zellen bereit- gestellt und auf einen Substratträger aufgebracht. Ferner ist ein Halter vorgesehen, der mittelbar oder unmittelbar mit dem Substratträger verbunden wird. Die Inkubation der Patientenprobe mit einer Flüssigkeit erfolgt schließlich während die Patientenprobe mittelbar über den Substratträger im Halter aufgenommen ist. Das erfindungsgemäß ausgeführte Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während der Inkubation die Flüssigkeit wenigstens zeitwei- se relativ zur Patientenprobe bewegt wird. Bevorzugt wird die Flüssigkeit derart bewegt, dass diese die Flüssigkeit überströmt. Wesentlich ist, dass die Probe in ausreichendem Maß mit dem Fluid benetzt und die Flüssigkeit während der Inkubation stetig bewegt wird, damit dieses in gemischtem Zustand verbleibt.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der wenigstens eine Substratträger zerstörungsfrei lösbar in dem Halter befestigt und der Halter gemeinsam mit dem Substratträger geschwenkt. Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung wird die wenigstens eine Probe, zumindest zeitweise in eine Flüssigkeitsaufnahme einer Inkubationseinheit ein- getaucht. Die Flüssigkeitsaufnahme der Inkubationseinheit wird vorzugsweise mit einem Re- aktanten und/oder einer Waschflüssigkeit befüllt, so dass die Probe schließlich während der Flüssigkeitsbewegung in Kontakt mit der Flüssigkeit gebracht wird. Auf bevorzugte Weise ist der Halter, an dem wenigstens ein Substratträger lösbar befestigt werden kann, als Teil der Inkubationseinheit ausgeführt und verfügt über wenigstens eine Flüssigkeitsaufnahme in Form einer Rinne oder Wanne.

Um eine flexible Prozessierung der einzelnen Proben zu ermöglichen, erfolgt eine bedarfsgerechte Bestückung der Substratträger mit den einzelnen Proben sowie des Halters mit den einzelnen Substratträgern. Bevorzugt zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch aus, dass in Abhängigkeit der vorgesehenen Prozessierung der Probe, wenigstens eines der durchzuführenden Verfahrensschritte der Untersuchung und/oder in Abhängigkeit einer Eigenschaft der durchzuführenden Untersuchung eine Zuordnung generiert wird, die sowohl einer Bestückung des Halters mit einem oder mehreren Substratträgern als auch der Substratträger mit einer oder mehreren Proben zugrunde gelegt wird.

In jedem Fall ist es denkbar, dass zur Handhabung, Prozessierung und/oder Untersuchung der einzelnen Proben entweder der Halter unmittelbar ergriffen, positioniert und/oder bewegt werden kann oder dass wiederum eine weitere Vorrichtung vorgesehen ist, an der der Halter zumindest zeitweise befestigt wird. Bei derartigen zusätzlichen Vorrichtungen kann es sich sowohl um Aufnahmen, insbesondere Hüllen, oder aber um Racks handeln, die der Aufbewahrung und geplanten Bereitstellung der innerhalb des Halters angeordneten Proben dienen.

Eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung sowie ein Verfahren, das auf den erfin- dungswesentlichen Merkmalen beruht, sind bevorzugt auf dem Gebiet der Histologie, der Histopathologie sowie der Histochemie, insbesondere der Immunhistochemie, einsetzbar. Wesentlich ist, dass eine Vielzahl von Gewebeschnitten flexibel in einem Substratträger aufweisenden Halter angeordnet werden können, wobei die Anordnung stets im Hinblick auf die durchzuführenden Verfahrensschritte und die hierfür benötigte Zeit optimierbar ist. Das Er- zeugen einer Relativbewegung zwischen der jeweils verwendeten Flüssigkeit und den Proben während der Inkubation ermöglicht einerseits einen besonders intensiven Kontakt zwischen der Flüssigkeit und einer Patientenprobe und stellt andererseits eine gute Durchmischung der Flüssigkeit sicher.

Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen:

Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : Substratträger mit darauf angeordneten Gewebeproben;

Fig. 2: verschiedene Anordnungen von Gewebeproben auf Substratträgern;

Fig. 3: Halter mit bestückten Substratträgern in verschiedenen Ansichten;

Fig. 4: Darstellung unterschiedlicher Arten der Bestückung eines Halters;

Fig. 5: Draufsicht auf ein Tablett mit mehreren Haltern;

Fig. 6: Verschiedene Ansichten einer Inkubationseinheit mit rinnenförmigen Flüssigkeitsaufnahmen;

Fig. 7: Schematische Darstellung der Inkubation von Substratträgern mit Gewebeproben, die in rinnenförmigen Fluidaufnahmen eines Reagenzträgers angeordnet sind;

Fig. 8: Verschiedene Ansichten einer Inkubationseinheit mit einer wannenförmigen Fluid- aufnahme,

Fig. 9: Perspektivansicht eines Halters mit mehreren unterschiedlich bestückten Substratträgern sowie

Fig. 10: Detailansicht eines Befestigungselementes zwischen Halter und Substratträger.

Figur 1 zeigt einen Substratträger mit darauf angeordneten Proben, wie er auf bevorzugte Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie dem entsprechenden Verfahren eingesetzt werden kann. Der Substratträger ist derart ausgeführt, dass er bedarfsgerecht alleine oder gemeinsam mit anderen auf einen Halter aufbringbar oder an diesem befestigbar ist, um den Substratträger gemeinsam mit dem Halter in eine Schwenkbewegung zu versetzen. Sofern kein Halter verwendet wird, ist es ebenfalls denkbar, einen derartigen Substratträger einzeln zu inkubieren und/oder weiteren Verfahrensschritten zuzuführen. Eine bevorzugte Möglichkeit, die auf dem Substratträger angeordneten Proben mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einer Flüssigkeit, die wenigstens einen Reaktanten enthält, oder mit einer Waschflüssigkeit, in Kontakt zu bringen, besteht darin, die auf dem Substratträger haftenden Proben quasi kopfüber in das entsprechende Fluid einzutauchen. Wie im Weiteren noch eingehend erläutert werden wird, befindet sich die Flüssigkeit in diesem Fall in einer Rinne oder Wanne einer Inkubationseinheit, die während der Inkubation gemeinsam mit einem Substratträger, der ggf. an einem Halter befestigt ist, geschwenkt wird. Der dargestellte Substratträger 1 zeichnet sich dadurch aus, dass dieser deutlich kleiner als herkömmliche Objektträger ist. Weiterhin werden derartige Substratträger 1 , die im Folgenden auch als Magnumchips bezeichnet werden, bevorzugt mit mehr als einer Probe 2 und/oder mit mehr als einem Biochip, also einem mit biologischem Material beschichteten Trägersubstrat 3, insbesondere einem Deckglasfragment, bestückt. Grundsätzlich können die beschriebenen Substratträger 1 allerdings unterschiedliche Größen aufweisen, wobei die Größe stets dem Bedarf angepasst ist. Figur 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Substratträgers 1 , wobei Figur 1 a eine Draufsicht und eine Schrägansicht des Substratträgers 1 zeigt, während Figur 1 b eine vergrößerte Detailansicht des Ausschnittes„A" enthält. Der in Figur 1 a dargestellte Substratträger 1 bzw. Magnumchip hat eine Größe von 6 x 19 x 0,6 mm ³ . Auf dem Substratträger 1 gemäß Figur 1 a sind vier Proben 2 biologischen Materials angeordnet, bei denen es sich um paraffinierte Gewebeschnitte, die auf Deckglasfragmente 3 aufgebracht sind, handelt. Die Deckglasfragmente 3 mit den paraffinierten Gewebeschnitten stellen sogenannte Biochips 2 dar, die eine bevorzugte Bereitstellung, Handhabung und Untersuchung von biologischem Material ermöglichen. Die Biochips 2 weisen eine Oberfläche von 3,3 x 3,3 mm ² auf. Die Deckglasfragmente 3 der Biochips 2 haben eine Dicke von 0,15 mm, während die Gewebeschnitte über eine Stärke von etwa 0,004 mm verfügen. Jeder auf dem Substratträger 1 befindliche Biochip 2 stellt eine unabhängige Probe dar, die in Abhängigkeit des Untersuchungsbedarfs weggelassen oder durch eine andere Probe und/oder einen anderen Biochip ersetzt werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Biochips 2 zumindest annähernd in Reihe auf dem Substratträger 1 angeordnet, wobei die Deckglasfragmente 3 mit den Gewebeschnitten wiederum auf dem Substratträger 1 bzw. Magnumchip angeordnet sind. An einem Ende des Substratträgers 1 ist eine Kennung 4 in Form eines 2D-Barcodes vorgesehen. Diese Kennung 4 enthält zur Identifizierung der Proben 2 alle für die Untersuchung benötig- ten Informationen über die Probe 2, insbesondere Gewebeart und Ursprung des Gewebes. Um die Proben 2 zu jedem Zeitpunkt einer Probenprozessierung und/oder -Untersuchung eindeutig zuordnen zu können, ist in einer zentralen Steuereinheit für jede Probe 2 ein entsprechender Identifikationscode hinterlegt. Sowohl bei der Bestückung der Substratträger 1 als auch bei der Inkubation, Untersuchung, Befundung und Archivierung der Proben 2 wird dieser Identifikationscode berücksichtigt. Die Steuereinheit ist in diesem Zusammenhang derart ausgeführt, dass zumindest die Inkubation und die Zuführung der Proben zu einer Untersuchungseinheit automatisiert gesteuert werden. Figur 1 b zeigt in einer stark vergrößerten Detailansicht den Ausschnitt„A"- Dargestellt ist hierbei ein auf dem Substratträger 1 angeordneter Biochip 2. Auf dem eigentlichen Chip 3, der als Deckglasfragment ausgeführt ist, ist biologisches Material in Form eines Gewebeschnitts angeordnet. Figur 1 b verdeutlicht das Größenverhältnis der Dicke des Substratträ- gers sowie des Deckglasfragmentes 3 einerseits zur Stärke des Gewebeschnitts 5 andererseits.

In der folgenden Tabelle sind die Abmessungen eines Standardobjektträgers denen eines gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Substratträgers 1 ge- genüber gestellt. Wie deutlich zu erkennen ist, kann durch die erfindungsgemäße Verwendung von speziellen Substratträgern 1 gemeinsam mit geeigneten Haltern 6 die Anzahl der pro Flächeneinheit platzierbaren Proben 2 deutlich erhöht werden. Darüber hinaus ist eine wesentlich flexiblere Anordnung von Proben 2 möglich.

Aufgrund der zuvor dargestellten Größenunterschiede benötigen Vorrichtungen und Geräte, die für die manuelle oder automatische Verarbeitung der auf den Substratträgern 1 bzw. auf Magnumchips gemäß Figur 1 a montierten Proben 2 eingesetzt werden, bei geeignetem De- sign wesentlich weniger Platz, Energie und Reaktanten und zwar in Bezug auf sämtliche mit einer Probe durchgeführten Arbeitsschritte, insbesondere Inkubation, Untersuchung, Befundung und Archivierung.

Bei dem mit der vorherigen Tabelle erläuterten Ausführungsbeispiel entspricht die theore- tisch nutzbare Oberfläche eines Standardobjektträgers in etwa dem Siebzehnfachen der Oberfläche des verwendeten Substratträgers 1 bzw. Magnumchips. In Bezug auf das dargestellte Beispiel ergibt sich für die praktische Anwendung, dass 17 Magnumchips mit je einem Barcode und je 4 Proben (17 X 4 = 68) etwa den gleichen Platz benötigen, wie sonst ein Standardobjektträger.

Die Kapazität von vier Proben 2 auf einem vergleichsweise kleinen, Barcode-tragenden Substratträger 1 ist besonders gut für die typischen Anforderungen eines histologisch bzw. histopathologisch diagnostischen Labors, z.B. in der Tumordiagnostik, geeignet. Einerseits kann eine große Anzahl von Proben 2 verschiedener Patienten rationell, effektiv und flexibel gefärbt werden, andererseits sind die einzelnen Biochips 2 mit 3,33 x 3,33 mm ² noch groß genug, um bei den meisten Fragestellungen durch die Beurteilung von einem oder einer kleinen Anzahl der Biochips eine optimale Befundung sicher zu stellen.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung von speziellen Substratträgern 1 , von denen wenigstens zwei in einer flexiblen Anordnung lösbar an einem Halter 6 befestigbar sind, wird im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben. Hierbei zeigt Figur 2a einen Substratträger 1 mit den Abmessungen gemäß Figur 1 , auf dem nicht eine Mehrzahl von Proben 2 sondern vielmehr eine Probe angeordnet ist. Die Verwendung einer derart großen Probe kann für spezielle Einsatzgebiete der hier beschriebenen Analysevorrichtung bzw. des entsprechenden Verfahrens sinnvoll sein. Ferner sind Figur 2b beispielhaft spezielle Kombinationen unterschiedlich bestückter Substratträger 1 in einem Halter 6 zu entnehmen, wobei vornehm- lieh die Art einer Probe, die Abmessungen der Biochips und/oder die Größe und Anzahl der Proben pro Substratträger 1 stets bedarfsgerecht angepasst werden kann, um die prinzipiellen Vorzüge der Erfindung optimal zu nutzen. Das hier beschriebene Verfahren und alle Vorrichtungen können vergleichsweise einfach adaptiert werden. Figur 2a zeigt einen Substratträger 1 , auf dem als Kennung 4 ein 2D Barcode angebracht ist und auf dem sich ein Gewebeschnitt befindet. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Substratträger 1 die Maße 48 x 19 x 0,6 mm ³ auf. Die Verwendung von großflächigen Gewebeschnitten zusätzlich zu kleineren Gewebeproben ist für bestimmte Anwendungen auf dem Gebiet der medizinischen Diagnostik durchaus sinnvoll. Der Substratträger 1 verfügt wiederum über geeignete Befestigungsmittel, so dass dieser in einem Halter 6 befestigt werden kann.

Ergänzend zeigt Figur 2b eine Anordnung verschiedener Substratträger 1 , wie sie auf bevorzugte Weise zusammengestellt und in einem Halter 6 befestigt werden können. Die Substratträger 1 verfügen entweder über Gewebeschnitte unterschiedlicher Anzahl und Größe oder über eine Anordnung von Biochips 2. Die Zusammenstellung der erforderlichen Substratträger 1 mit den darauf befindlichen Proben 2 biologischen Materials erfolgt bedarfsgerecht und kann stets den Erfordernissen der Untersuchung und/oder dem Arbeitsfortschritt, insbesondere in Abhängigkeit des nächsten erforderlichen Arbeitsschrittes, im Labor angepasst werden. Erfindungsgemäß verfügen die Substratträger über geeignete Befestigungs- elemente, so dass wahlweise ein Substratträger oder eine Mehrzahl von Substratträgern, beispielsweise zehn, bedarfsangepasst an einem Halter befestigbar sind. Der Halter ist derart mittelbar oder unmittelbar mit einer Schwenkeinrichtung verbunden, dass der Halter 6 mit den daran befestigten Substratträgern 1 , auf denen sich die Proben befinden, um eine Längsachse geschwenkt werden kann. Der Halter wird 6 geschwenkt, sobald die Proben mit einer Flüssigkeit, insbesondere mit einer Flüssigkeit, die wenigstens einen Reaktanten aufweist, oder mit einer Waschflüssigkeit, inkubiert worden sind. Entweder ist es denkbar, dass die Schwenkeinrichtung über ein schwenkbares Tablett verfügt, auf dem der Halter zum Schwenken platziert wird, oder aber die Schwenkeinrichtung weist ihrerseits Befestigungs- elemente und/oder Aufnahmen auf, an denen der Halter 6 lösbar befestigt werden kann. Ein Befestigen und/oder Lösen des Halters an der Schwenkeinrichtung erfolgt zerstörungsfrei und vorzugsweise ohne Werkzeug.

Figur 3a zeigt in einer Draufsicht einen Halter 6 mit zehn daran befestigten Substratträgern 1 . Der Halter 6 ist in Form eines Rahmens ausgeführt, an dem die Substratträger 1 mittels geeigneter Befestigungsmittel lösbar befestigt sind. Die Substratträger 1 sind quer zur Längsrichtung des Halters 6 angeordnet und verfügen über eine Kennung 4, die als 2D- Code ausgeführt ist und über jeweils vier Proben 2 biologischen Materials, die auf entsprechenden Adhäsionsflächen angeordnet sind. Auch auf dem Halter 6 ist eine Kennung 7 in Form eines 2D-Codes vorgesehen, so dass das Halter 6 mit den darin befindlichen Substratträgern 1 und Proben jederzeit eindeutig zu identifizieren ist und so auf zuverlässige Weise dem erforderlichen Arbeitsschritt und/oder der Archivierung zuzuführen ist. Die Befestigung der Substratträger bzw. Magnumchips auf einem Halter 6 erfolgt über lösbare Verbindungen, bspw. mit einem Clips-Mechanismus, oder über eine Klebeverbindung, die wahlweise ebenfalls leicht lösbar ausgeführt ist.

Die Figuren 3b bis 3d zeigen den Halter 6 gemäß Figur 3a mit den daran befestigten Substratträgern 1 in Schnitt- bzw. Detailansichten. In Figur 3b ist eine Ansicht entlang des Schnittes„A - A", der mittig in Längsrichtung eines Substratträgers 1 und quer zur Längs- achse des Halters 6 verläuft, dargestellt. Auf dem Substratträger 1 sind in Längsrichtung des Substratträgers 1 vier Proben 2 angeordnet. Zusätzlich ist an einem Ende eine Kennung 4 aufgebracht, die eine eindeutige Identifizierung des Substratträgers 1 und der darauf befindlichen Proben 2 ermöglicht. Bei den Proben biologischen Materials handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um Gewebeschnitte, die auf das Vorhandensein spezieller Tumorzellen und/oder Tumormarker untersucht werden.

Figur 3c zeigt den Ausschnitt„A" in einer vergrößerten Detailansicht. Hierbei ist deutlich der Substratträger 1 mit dem darauf angeordneten Biochip 2, auf dem sich der für eine Untersuchung vorgesehene Gewebeschnitt 5 befindet, zu erkennen. Der Substratträger 1 einschließ- lieh der darauf angeordneten, jeweils einen Gewebeschnitt tragenden Biochips 2 ist von einer Abdeckung 8, die in Form und Größe auf die mit Substratträgern 1 bestückte Fläche des Halters 6 angepasst ist, überdeckt. Zwischen der Abdeckung 8, die an ihrem äußeren Umfang im Randbereich des Halters 6 aufliegt, und den Proben 2 befindet sich ein Eindeckmedium, das für die visuelle Untersuchung der Proben 2 benötigt wird. Üblicherweise wird hier- bei entweder ein wasserlösliches oder ein organischen Eindeckmedium verwendet. Alternativ wird in manchen Fällen ein Klebefilm, der mit einem passenden Medium beschichtet ist, verwendet. Durch den Einsatz eines entsprechenden Mediums zum Aufkleben einer Abdeckung wird einerseits für die visuelle Betrachtung die Klarheit der Probe verbessert und an- dererseits der Gewebeschnitt vor mechanischer Beschädigung geschützt. Bei Verwendung eines organischen Eindeckmediums können die Proben biologischen Materials in der Regel mehrere Jahrzehnte aufbewahrt werden.

Weiterhin zeigt Figur 3d die Einzelheit „B" ebenfalls in einer vergrößerten Detailansicht. Während der Biochip 2 mit seinem tragenden Glassubstrat 3 auf dem Substratträger 1 aufliegt, befindet sich auf der Oberfläche eine Probe 2 biologischen Materials in Form eines Gewebeschnitts. Der Biochip 2 mit dem Gewebeschnitt ist von einer Abdeckung 8 überdeckt, wobei zwischen Abdeckung 8 und Biochip 2 ein Eindeckmedium vorgesehen ist. Der erfindungsgemäß vorgesehene Halter 6 bietet den Vorteil, dass zur Befundung die Substratträger 1 nach der Anfärbung mit den darauf befindlichen Proben 2 bzw. Biochips wieder in anderen Funktionsgruppen zusammengestellt werden können. So können in einem Halter 6 die Substratträger 1 mit den Proben eines Patienten wieder zusammengestellt werden, die jedoch unterschiedliche Färbeprotokolle durchlaufen haben, und somit während des Färbeprozesses anderen Funktionsgruppen zugeordnet waren.

In dem Halter 6 werden die Substratträger 1 zumindest zeitweise und lösbar befestigt, z.B. durch die Verwendung von Clips. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Halter 6 ein Aluminiumrahmen, auf den eine Abdeckung 8 in Form eines größenangepassten Deckgla- ses aufgebracht ist.

Die Größe des gezeigten Halters 6 entspricht der Größe eines herkömmlichen normierten Objektträgers, so dass dieser Halter 6 gemeinsam mit handelsüblichen Mikroskopen, die auf herkömmliche Objektträger ausgerichtet sind, genutzt werden kann. Somit gibt in diesem Fall die Größe des Halters 6 die Größe der Substratträger 1 vor, insbesondere wie viele mit Biochips 2 bestückte Magnumchips 1 und/oder Macrochips mit großflächigen Gewebeschnitten zusammen angeordnet werden können. Bevorzugt werden die Abmessungen derart gewählt, dass zehn mit Biochips 2 bestückte Substratträger 1 bzw. Magnumchips in einem Halter 6 angeordnet werden.

Das Format dieser Halters 6 ermöglicht es, dass Behälter zur Aufbewahrung von herkömmlichen Objektträgern auch zur Aufbewahrung der Haltere 6, wahlweise gemeinsam mit oder separat von herkömmlichen Objektträgern, genutzt werden können. Die Figuren 4a bis 4c zeigen in anschaulicher Form jeweils einen Halter 6, wie er zur visuellen Untersuchung der Proben mit Hilfe eines Mikroskops eingesetzt wird, mit darin befestigten Substratträgern 1 . Die Anordnung der Proben 2 auf den Substratträgern sowie der Substratträger 1 innerhalb des Halters 6 wurde hierbei derart vorgenommen, dass eine visuelle Auswertung der Proben 2 besonders effektiv vorgenommen werden kann, wobei insbesondere die erforderlichen Verfahrwege zwischen den einzelnen Proben 2 und der Fokusebene einer Optik der Untersuchungseinheit, insbesondere des Objektivs eines Mikroskops, minimiert werden. Um eine derart optimierte Auswertung der Proben 2 erreichen zu können, wird in einer Steuerung auf der Grundlage der erforderlichen Untersuchungen sowie eines Analyseplans wenigstens eine Zuordnung generiert, nach der die Bestückung der Substratträger 1 und des Halters 6 erfolgt. Auf vorteilhafte Weise wird eine derartige Zuordnung speziell für jeden Arbeitsschritt während der Bearbeitung und Untersuchung der Proben erstellt und bei der Abarbeitung der einzelnen Untersuchungsschritte berücksichtigt. Diesbezüglich ist es grundsätzlich unerheblich, ob die einzelnen Arbeitsschritte manuell auf der Grundlage entsprechender maschinell erzeugter Handlungsempfehlungen oder aber automatisiert durchgeführt werden.

Während in dem in Figur 4a gezeigten Halter 6 zehn Substratträger 1 mit darauf in Form von Biochips angeordneten Proben 2 befestigt sind, sind in den Haltern 6 gemäß den Figu- ren 4b und 4c zusätzlich zu Substratträgern 1 mit Biochips 2 auch größere Substratträger 1 vorgesehen, auf die großflächige Gewebeschnitte aufgebracht worden sind. Die Substratträger 1 in dem Halter 6 gemäß Figur 4a verfügen jeweils über eine Kontrolle 9 sowie zwei oder drei Biochips 2 mit Gewebeschnitten. Die Anordnung der Gewebeschnitte P1 bis P4 auf den Substratträgern 1 und in Bezug auf den Halter 6 erfolgte in Abhängigkeit der Patien- tenzugehörigkeiten und der durchzuführenden Färbungen. Die Zuordnung der einzelnen Gewebeschnitte zu einzelnen diskreten Untersuchungsplätzen auf den Substratträgern 1 sowie innerhalb des Halters 6 wurde mit Hilfe einer Steuereinheit erzeugt.

Figur 5 zeigt ein Tablett 10, in dem wiederum eine Mehrzahl von Haltern 6 mit den darin befestigten Substratträgern 1 zusammengefasst ist. Ein derartiges Tablett 10 kann auf bevorzugte Weise dem Kreuztisch eines Mikroskops für die visuelle Untersuchung der einzelnen Proben 2 zugeführt werden. Genauso eignet es sich für eine vorteilhafte, insbesondere platzsparende Archivierung der Proben 2. Aufgrund der Kennungen 4, 7, 1 1 , die auf den Substratträgern 1 , den Haltern 6 und dem Tablett 10 vorgesehen sind, ist zu jeder Zeit eine eindeutige Identifizierung der einzelnen Proben 2 möglich.

In Figur 6 ist eine Inkubationseinheit 12 dargestellt, mit der die auf den Substratträgern 1 bzw. Magnumchips fixierten Proben 2 biologischen Materials, insbesondere Gewebeschnitte, effektiv und gut reproduzierbar mit den erforderlichen Reagenzien und/oder Spülflüssigkeiten der Flüssigphase in Berührung zu bringen, also inkubierbar sind. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung stellt der Halter 6, der der Aufnahme unterschiedlicher Substratträger 1 dient, das zentrale Bauteil der Inkubationseinheit 12 dar. In diesem Zusammenhang zeigt Figur 6a einen Halter 6 der Inkubationseinheit 12 in Schrägansicht, während Figur 6b denselben für die Inkubation vorgesehenen Halter 6 in einer Draufsicht sowie einen Längs- „A - A" und einen Querschnitt„B - B" des Halters 6 zeigt.

Wesentlich ist, dass der Halter 6 der Inkubationseinheit 12 über mehrere, in dem gezeigten Beispiel über fünf, Fluidaufnahmen 13 in Form von Rinnen verfügt. Die Rinnen sind hierbei parallel im Korpus des Halters 6 angeordnet und jeweils für die Aufnahme eines mit Proben 2 bestückten Substratträgers 1 bzw. eines Magnumchips vorgesehen. In die Rinnen des Halters 6 der Inkubationseinheit 12 können wiederum einzelne Magnumchips zur Inkubation mit den darauf angeordneten Proben nach oben oder dem Rinnenboden zugewandt, also quasi kopfüber, eingelegt werden. Wie im Folgenden noch gezeigt werden wird, ist der Halter 6 der Inkubationseinheit mit den darin vorgesehenen Flüssigkeitsaufnahmen derart ausgeführt, dass der Halter 6 in eine Schwenkbewegung um seine Längsachse versetzt werden kann, um in den rinnenförmigen Flüssigkeitsaufnahmen befindliche Flüssigkeit in eine Strömungsbewegung entlang der Rinnen zu versetzen. Hierdurch ist eine besonders effektive Inkubation der Proben möglich. Die Inkubationseinheit 12, die einen Halter mit fünf Rinnen 13 zur Aufnahme von Substratträgern 1 aufweist, stellt eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung dar. In diesem Fall durchläuft eine Gruppe von fünf Substratträgern 1 gemeinsam mit den darauf befindlichen Proben 2 eine Vielzahl von Arbeitsschritten im Labor, insbesondere die Inkubation. In dem dargestellten Halter 6 einer Inkubationseinheit 12 sind fünf Substratträger 1 mit jeweils vier Biochips 2 angeordnet, so dass der Halter insgesamt 20 unabhängige Proben 2 aufweist. Diese Proben 2 durchlaufen zeitsynchron eine Inkubation mit einem Medium der absteigenden Alkoholreihe, eine immunhistochemische Färbung und eine Inkubation mit einem Medium der aufsteigenden Alkoholreihe. Die Inkubation erfolgt, indem zunächst die jeweils benötigte Flüssigkeit 14 in die Rinnen 13 des Halters eingefüllt wird und anschließend der Halter 6 mit den in den Rinnen angeordneten Substratträgern in eine Schwenkbewegung um seine Längsachse versetzt wird. Die Flüssigkeit 14 läuft während der Inkubation in den einzelnen Rinnen 13 hin und her, wodurch eine gute Durchmischung der Flüssigkeit 14 gewährleistet ist und ein inniger Kontakt zwischen den Proben 2 und der Flüssigkeit 14 erfolgt. Die Rinnen 13 des in Figur 6 gezeigten Halters 6 ragen zu beiden Seiten über das Ende der Substratträger 1 hinaus, so dass sich in diesem Bereich ein Zusatzreservoir 15 befindet, in dem sich überschüssige Flüssigkeit 14 sammelt bevor diese wieder zur anderen Seite strömt. Im Bereich des Zusatzreservoirs 15 ist der Rinnenboden in Längs- sowie in Querrichtung geneigt, so dass eine leichte Wannenform entsteht. Insbesondere die Neigung in Rin- nenlängsrichtung ist deutlich der Ansicht des Schnittes„B - B" in Figur 6b zu entnehmen. Ein Einfüllen und/oder eine Entnahme einer Flüssigkeit 14 in bzw. aus den Rinnen 13 erfolgt üblicherweise im Bereich der Zusatzreservoire 15. Sofern die entsprechenden Analysen mit Standardobjektträgern manuell durchgeführt würden, müssten hierfür zwanzig Objektträger mindestens zwanzigmal in die Hand genommen werden, um die entsprechenden Arbeitsschritte durchzuführen. Dagegen wird gemäß dem erläuterten Ausführungsbeispiel eine gesamte Gruppe, hier bestehend aus 20 Proben 2 und einem Halter 6, gehandhabt, und Flüssigkeiten beispielsweise mit einer 5-Kanalpipette ein- gefüllt bzw. abgesaugt. Durch die Verwendung des in Figur 6 gezeigten Inkubationshalters 6 wird der Aufwand für die Prozessierung der einzelnen Proben somit erheblich reduziert.

In Ergänzung zu Figur 6 ist in Figur 7 die Inkubation der Proben 2 im Detail dargestellt. Der dargestellte Halter 6 einer Inkubationseinheit 12 sowie die Substratträger 1 entsprechen denen, die im Zusammenhang mit Figur 6 erläutert worden sind.

Wie den Figuren 7a bis 7c zu entnehmen ist, erfolgt die Inkubation der Proben 2, indem der Halter 6 mit den in den Rinnen 13 oder Wannen enthaltenen Substratträgern 12 so geschwenkt wird, dass sich die Flüssigkeit 14 abwechselnd in die beiden Längsrichtungen der Rinnen 13 oder Wannen bewegt. Die Reaktionen bei den auf diese Weise inkubierten Ge- webeschnitten fallen bemerkenswert einheitlich aus, weil die Reaktanten in der Flüssigkeit ständig gemischt werden.

Demgegenüber gestaltet sich die Inkubation bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren oftmals problematisch. Bei der Immunhistochemischen Färbung mit„offenen Trop- fen" liegt beispielsweise ein mehr oder weniger runder Tropfen über dem Substrat, etwa einem Gewebeschnitt. In der Mitte ist der Tropfen höher als außen, deshalb sieht man oft in der Mitte des Feldes stärkere Reaktionen, da hier mehr Antikörper zur Verfügung stehen. Manchmal findet man aber auch das Umgekehrte: Aufgrund der größeren Krümmung der Oberfläche am Rand des Tropfens verdunstet dort die Flüssigkeit schneller als in der Mitte und es entsteht ein Konzentrationsgradient der Reaktanten mit einem Maximum außen. Dann reagiert der Rand des Gewebeschnittes stärker als die Mitte. Deshalb fällt es bei der mikroskopischen Beurteilung oft schwer, starke von schwachen oder sogar negative von positiven Reaktionen zu unterscheiden, weil nicht eindeutig zu erkennen ist, welche Zone des Gewebeschnittes beurteilt werden soll. Das Schwenken der Inkubationseinheit 12, ins- besondere des Halters 6 gemeinsam mit den Substratträgern 1 , während der Inkubation gemäß dieser Erfindung löst das vorgenannte Problem vollständig.

Figur 8 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Inkubationseinheit 12. Der Halter 6 der Inkubationseinheit 12 verfügt als Flüssigkeitsaufnahme 14 nicht über einzelne Rinnen, son- dem über eine vergleichsweise große Wanne. Mit einem derart ausgeführten Halter 6 werden bevorzugt Substratträger 1 inkubiert, auf denen sich im Vergleich zu den Biochips 2 großflächige Gewebeschnitte befinden. Im Übrigen erfolgt auch hier die Inkubation durch Schwenken des Halters 6 der Inkubationseinheit 12.

Im Folgenden wird die vorteilhafte Verwendung eines Halters 6, in dem flexibel unterschiedliche Substratträger 1 angeordnet und befestigt werden können, näher erläutert. In diesem Beispiel werden für acht Patientenproben mit Verdacht auf Brustkrebs Färbungen mit je drei verschieden Antikörpern angefordert, die für die Charakterisierung von Brustkrebs üblich sind: Progesteron Rezeptor, Östrogen Rezeptor, Her2. Des Weiteren sollen für vier Patientenproben durch die Färbung mit vier verschiedenen Antikörpern (EGF, HGF, HGF-Met, RAS) der Verdacht auf Lungenkrebs bestätigt oder entkräftet werden.

Bei der Nutzung von Standardobjektträgern müsste von jeder der Patientenproben für je- den der angeforderten Antikörper mindestens ein Schnitt auf je einen Objektträger aufgezogen werden:

8 x 3 Antikörper für Brustkrebs = 24

4 x 4 Antikörper für Lungenkrebs = 16

40 Standard Objekträger

Mit einem erfindungsgemäß ausgeführten System ist der Aufwand deutlich geringer:

3 Substratträger mit je einem Biochip der Brustkrebs Proben„1 bis 4"

3 Substratträger mit je einem Biochip der Brustkrebs Proben„5 bis 8"

4 Substratträger mit je einem Biochip der 4 Lungenkrebs Proben

10 Substratträger

Für die Bestückung der Substratträgers 1 könnte es, wenn das Bioptat des potentiellen Tumors genügend groß (größer als 7 x 7 mm) und das Bioptat in der HE-Übersichtsfärbung hinreichend homogen ist, durchaus ausreichen, nur einen Schnitt zu verwenden, um hieraus einen Biochip 2 zu produzieren

Die Vorteile des beschriebenen Systems werden im Folgenden weiter verdeutlicht. Hierbei wird das erfindungsgemäße System mit dem Einsatz herkömmlicher Objektträger, wie sie beispielsweise von der Firma Dako angeboten werden, verglichen:

Standardobjektträger Erfindungsgemäßer Einsatz eines Halters mit Substratträgern

Mit dem erfindungsgemäßen System können Untersuchungen von Patientenproben besonders schnell, platzsparend und effektiv durchgeführt werden. Hervorzuheben ist hierbei insbesondere, dass der Bedarf an benötigten Reaktanten deutlich verringert wird.

Figur 9 zeigt einen Halter 6, der an einer Aufnahme befestigt oder auf ein Tablett gelegt wird und mit Hilfe der Aufnahme oder dem Tablett um seine Längsachse 17 schwenkbar ist. Die Längsachse 17, um die der Halter 6 während einer Inkubation wenigstens zeitweise in Pfeilrichtung geschwenkt wird, ist in Figur 9 strichpunktiert dargestellt.

An dem rahmenförmig ausgebildeten Halter 6 sind wiederum Befestigungselemente 16 vorgesehen, über die mehrere Substratträger 1 mit den darauf angeordneten Gewebeschnitten lösbar fest an dem Halter 6 zu befestigen sind. Hierbei ist es möglich, nur einen oder mehrere, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bis zu acht, Substratträger 1 nebeneinander anzuordnen und an dem Halter 6 zu befestigen. Die Substratträger 1 werden quer zur Schwenkachse 17 angeordnet, so dass nach Inkontaktbringen der Proben 2 mit einer Flüssigkeit 14, die Flüssigkeit 14 aufgrund der Schwenkbewegung parallel zur Längsachse der Substratträger 1 die Proben 2 überströmt, es somit zu einer erzwungenen Relativbewegung zwischen dem Fluid 14 und der jeweiligen Probe 2 kommt. Die Inkubation erfolgt, wie es beispielsweise in Figur 7 gezeigt ist, indem die auf den Substratträgern 1 angeordneten Proben 2 mit ihrer Oberfläche entweder nach oben oder einem Rinnenboden zugewandt, also quasi kopfüber, in eine Flüssigkeit 14 eingetaucht werden. Hierbei befindet sich die für die Inkubation oder das Waschen vorgesehene Flüssigkeit 14 innerhalb einer als Wanne oder Rinne ausgeführten Flüssigkeitsaufnahme 13 des Halters 6 einer Inkubationseinheit 12 und wird schließlich gemeinsam mit dem Halter 6 und den daran befestigten Substratträgern 1 in eine Schwenkbewegung versetzt. Ein entsprechend geeigneter Halter 6 einer Inkubationseinheit 12 mit Rinnen ist in Figur 6 und mit einer Wanne in Figur 8 dargestellt. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, entweder die Substratträger jeweils einzeln in die Rinnen einer Inkubationseinheit 12, wie sie in Figur 6 gezeigt ist, oder den Halter 6 gemäß Figur 9 zur Inkubation der Proben 2 in die Wanne des Inkubationshalters gemäß Figur 8 einzulegen oder sogar lösbar an diesem zu befestigen.

Die Flüssigkeit 14 strömt aufgrund der Schwenkbewegung innerhalb der Wanne oder den Rinnen der Inkubationseinheit 12 hin und her, so dass einerseits die Flüssigkeit 14 stets gut durchmischt wird und es andererseits zu einem innigen Kontakt zwischen den auf dem Substratträgern 1 haftenden Proben 2 und der Flüssigkeit 14, insbesondere einer Flüssigkeit, die Reaktanten enthält, oder einer Waschflüssigkeit kommt.

Die Substratträger 1 können hinsichtlich der Anzahl sowie der Ausführung der Proben 2 sehr flexibel bestückt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich entweder bis zu fünf auf Trägersubstrate 3 gezogene Gewebeschnitte, die eine quadratische Grundfläche belegen, oder aber größere Gewebeschnitte auf einem Substratträger 1 . Es wird deutlich, dass die dargestellte Anordnung von flexibel bestückbaren Substratträgern 1 in einem Halter 6 eine Vielzahl von unterschiedlichen Bestückungsvarianten des Halters 6 erlaubt. Je nach Bedarf in Bezug auf die geplante Untersuchung werden die einzelnen Proben 2 derart angeordnet, dass insbesondere der Bedarf an den für die Inkubation benötigten Reaktanten minimiert wird. In diesem Zusammenhang stellt die während der Inkubation durchgeführte Schwenkbewegung sicher, dass es einerseits stets zu einem innigen Kontakt zwischen den Reaktanten und den Proben 2 kommt und anderseits die verwendeten Reaktanten gut durchmischt werden.

Die Verwendung einer in Art des in Figur 9 dargestellten Halters 6 ausgeführten Vorrichtung zur flexiblen Befestigung von Substratträgern 1 bietet des Weiteren den Vorteil, dass eine bedarfsgerecht wählbare Zusammenstellung von Substratträgern 1 in ihrer Gesamtheit ver- hältnismäßig einfach bewegt, bereitgestellt, inkubiert, in Bezug auf eine Untersuchungseinheit positioniert und/oder archiviert werden kann. Trotzdem zeichnet sich das System durch eine besondere Flexibilität aus, da die Zusammenstellung von Substratträgern 1 in einem Halter 6 einfach sowie zu jeder Zeit verändert und so veränderten Bedürfnissen angepasst werden kann.

Um zu jedem Zeitpunkt während der Bereitstellung, der Prozessierung, der Untersuchung und der Archivierung eine exakte Identifikation der einzelnen Proben 2 zu gewährleisten, verfügen sowohl die einzelnen Substratträger 1 , die so genannten Magnumchips, als auch der Halter 6 über eine Kennzeichnung 4, 7 in Form eines Barcodes, bevorzugt eines Data- Matrix-Codes. Mit Hilfe einer derartigen Kennzeichnung 4, 7 können die Proben 2 mit Hilfe einer Laborsoftware und den in einer Laborsteuerung hinterlegten Informationen zu jeder Zeit eindeutig identifiziert, lokalisiert und dem gewünschten Verfahrensschritt zugeführt werden. Im Weiteren ist der in Figur 9 gekennzeichnete Ausschnitt„A" in Figur 10 im Detail dargestellt. Deutlich zu erkennen ist, dass wenigstens ein Befestigungselement 16 vorgesehen ist, über das ein Substratträger 1 einfach und zuverlässig mit dem Halter 6 verbindbar ist. Das Befestigungselement 16 verfügt über eine Kopplungsstelle, an der, beispielsweise mittels eines Rast- oder Clips-Elementes, eine sichere und trotzdem wieder zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen dem Halter 6 und einem mit Proben 2 bestückten Substratträger 1 herstellbar ist. Das Verbinden des Substratträgers 1 mit einem Halter 6 erfolgt hierbei auf vorteilhafte Weise, ohne dass hierfür ein Werkzeug benötigt wird. Selbstverständlich ist das Befestigungselement 16 derart ausgeführt, dass ein ungewolltes Lösen der Verbindung, ins- besondere während des Schwenkvorgangs und auch nach längerer Zeit, zuverlässig ausgeschlossen ist. Ein derartiges Befestigungselement 16 stellt somit sicher, dass eine unterschiedliche Anzahl von Substratträgern 1 auf einfache Weise, schnell, sicher und trotzdem mit sehr hoher Flexibilität als Gesamtheit in einem Halter 6 anzuordnen sind.

Bezugszeichenliste

1 Substratträger

2 Probe

3 Trägersubstrat

4 Kennung des Substratträgers

5 Gewebeschnitt

6 Halter

7 Kennung des Halters

8 Abdeckung

9 Kontrolle

10 Tablett

1 1 Kennung des Tabletts

12 Inkubationseinheit

13 Fluidaufnahme

14 Fluid

15 Zusatzreservoir

16 Befestigungselement

17 Längsachse des Halters