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Title:
SPECIMEN HOLDER FOR DISSECTING, AND METHOD FOR PRODUCING THE SPECIMEN HOLDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/008934
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a specimen holder (100) for dissecting a preparation and to the production of the specimen holder itself. The specimen holder (100) comprises a supporting substrate (103), whereby a dissecting section (104) is provided on said supporting substrate (103) and can be separated, together with a preparation section (105), from the supporting substrate (103) when dissecting a preparation (101). Mobilizing agents (111) for creating an electromagnetic force interaction as a reaction to an application of an electromagnetic force are placed at least in the area of the dissecting section (104). The mobilizing agents are placed in a manner that permits the dissecting section (104) to be displaced in a specific manner as a result of the force interaction.

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Inventors:
KOELBLE KONRAD (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/002594
Publication Date:
January 30, 2003
Filing Date:
July 15, 2002
Export Citation:
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Assignee:
UNIVERSITAETSKLINIKUM CHARITE (DE)
KOELBLE KONRAD (DE)
International Classes:
G01N1/04; G01N1/28; G02B21/34; (IPC1-7): G01N1/04; G01N1/28; G02B21/34
Foreign References:
DE19804800A11999-08-12
US5998129A1999-12-07
DE10043506C12001-12-06
DE10039979A12002-03-07
Attorney, Agent or Firm:
Bittner, Thomas L. (Boehmert & Boehmert Meinekestrasse 26 Berlin, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Objektträger (100) zum Dissezieren eines Präparats, mit einem Trägersubstrat (103), wobei an dem Trägersubstrat (103) ein Dissezierabschnitt (104) vorgesehen ist, welcher beim Dissezieren eines Präparats (101) zusammen mit einem Präparatabschnitt (105) von dem Trägersubstrat (103) getrennt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich des Dissezierabschnitts (104) Mobilisierungsmittel (111) zum Ausbilden einer elektromagnetischen Wechselwirkung als Reaktion auf eine An wendung einer elektromagnetischen Kraft angeordnet sind, so daß der Dissezierab schnitt (104) als Folge der elektromagnetischen Wechselwirkung gezielt verlagerbar werden kann.
2. Objektträger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Barrierensubstrat zur Stützung des Trägersubstrats.
3. Objektträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb einer Präparatoberfläche auf einer Vorderseite des Trägersubstrats (201) ein Deckelsub strat (202) zum Deckeln des Präparats (203) beim Dissezieren angeordnet ist.
4. Objektträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat (201) und das Deckelsubstrat (202) miteinander verklebt sind.
5. Objektträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h net, daß auf einer Rückseite des Trägersubstrats (103 ; 201) eine Rückfläche gebildet ist, auf welcher die Mobilisierungsmittel (111 ; 216) aufgebracht sind.
6. Objektträger nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Präparatoberfläche auf der Vorderseite des Trägersubstrats (201) und einer Rückfläche auf einer dem Trägersubstrat (201) zugewandten Rückseite des Deckelsub strats (202) optische Kopplungsmittel zum Optimieren optischer Eigenschaften im Be reich eines dissezierten Präparatabschnitts (211) vorgesehen sind.
7. Objektträger nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich eines an dem Deckelsubstrat (202) gebildeten DeckelDissezier abschnitts (212) weitere Mobilisierungsmittel zum gezielten Verlagern des Deckel Dissezierabschnitts (212) zusammen mit dem Dissezierabschnitt (210) als Reaktion auf die Anwendung der elektromagnetischen Kraft angeordnet sind.
8. Objektträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Trägersubstrat (103 ; 201) und/oder das Deckelsubstrat (202) aus Kunst stoff sind.
9. Objektträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Trägersubstrat (103 ; 201) und/oder das Deckelsubstrat (202) jeweils als eine Folie ausgebildet sind.
10. Objektträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h net, daß der Dissezierabschnitt (104 ; 210) von dem Trägersubstrat (103 ; 201) und/oder der DeckelDissezierabschnitt (212) von dem Deckelsubstrat (202) mittels Laserstrah lung trennbar sind.
11. Objektträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h net, daß jeweilige Randabschnitte des Trägersubstrats und/oder des Deckelsubstrats zumindest teilweise auf einem Stützrahmen gelagert sind.
12. Vorrichtung zum Dissezieren eines Präparats mit : einem Objektträgerhalter zum Aufnehmen eines Objektträgers (100 ; 200) ; Disseziermitteln zum Dissezieren eines Präparats, das auf dem Objektträger (100 ; 200) angeordnet werden kann ; einer Auffangeinrichtung zum Aufnehmen eines von dem Objektträger (100 ; 200), welcher an dem Objektträgerhalter angeordnet werden kann, getrennten Dissezierab schnitts mit einem dissezierten Präparatabschnitt ; und einer Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft und zum Ausüben der elektromagnetischen Kraft auf zumindest den Dissezierab schnitt des an dem Objektträgerhalter anzuordnenden Objektträgers (100 ; 200), um eine Verlagerung des Dissezierabschnitts von dem Objektträger (100 ; 200) in die Auffangeinrichtung zu veranlassen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafterzeu gungseinrichtung zum Erzeugen der elektromagnetischen Kraft und zum Ausüben der elektromagnetischen Kraft auf zumindest den Dissezierabschnitt einen Dauermagneten umfaßt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraf terzeugungseinrichtung zum Erzeugen der elektromagnetischen Kraft und zum Aus üben der elektromagnetischen Kraft auf zumindest den Dissezierabschnitt eine elektri sche Spannungsquelle zum Ausbilden eines elektrischen Feldes umfaßt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 14, gekennzeichnet durch eine Mikroskopeinrichtung zum Mikroskopieren des zu dissezierenden Präparats.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 15, gekennzeichnet durch eine Optikeinrichtung zum Führen einer Laserstrahlung beim Dissezieren des Präparats.
17. Verfahren zum Herstellen eines Objektträgers (100 ; 200), wobei das Verfahren die fol genden Schritte umfaßt : Bereitstellen eines Trägersubstrats (103) mit einem Disserzierabschnitt (104), wel cher beim Dissezieren eines Präparats (101) zusammen mit einem Präparatabschnitt (105) von dem Trägersubstrat (103) getrennt werden kann ; und Anordnen von Mobilisierungsmitteln (111) zumindest im Bereich des Disserzierab schnitts (104), so daß als Reaktion auf eine Anwendung einer elektromagnetischen Kraft auf den Dissezierabschnitt (104) eine elektromagnetische Wechselwirkung zwischen den Mobilisierungsmitteln (111) und einer Krafteinrichtung ausgebildet werden kann.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobilisierungs mittel (111) mit Hilfe des Auftrocknens einer Partikelsuspension auf dem Trägersub strat (103) aufgebracht werden.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat (103) eine Kunststoffolie ist, wobei die Kunststoffolie mit den Mobilisierungsmitteln, die in Form einer Partikellösung/suspension verwendet werden, koextrudiert wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersubstrat (103) zur Unterstützung auf einem Barrierensubstrat gelagert wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rand des Trägersubstrats (103) zumindest teilweise auf einem Rahmen gelagert wird.
Description:
Objektträger zum Dissezieren und Verfahren zur Herstellung des Objekträgers Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Dissezierens von menschlichem, tierischem oder pflanzlichem Gewebe und betrifft insbesondere einen Objektträger zum Dissezieren eines Präparats sowie ein Verfahren zum Herstellen des Objektträgers.

Objektträger werden genutzt, um Präparate für Untersuchungen in geeigneter Form zur Ver- fügung zu stellen. Zu den Untersuchungsarten gehören beispielsweise mikroskopische Unter- suchungen. Die Präparate werden üblicherweise auf transparente Glas-oder Kunststoffob- jektträger aufgebracht, um anschließend untersucht zu werden. Bei einer mikroskopischen Untersuchung wird der Objektträger zu diesem Zweck in die optische Achse eines Mikro- skops gebracht.

Beim Dissezieren wird ein Präparat, beispielsweise ein Gewebeabschnitt, auf einem Objekt- träger angeordnet. Anschließend wird von dem Präparat ein Präparatabschnitt getrennt und einer weiteren Untersuchung zugeführt. Mikrodissektion ist ein Verfahren, mit dem isolierte oder in einem Gewebe lokalisierte zelluläre, supra-und subzelluläre Strukuren abgetrennt werden und einer weiteren analytischen oder präparativen Aufbereitung zugänglich gemacht werden. Die Mikrodissektion kann hierbei manuell, mikromanipulativ mechanisch mit Hilfe eines Skalpells oder einer Nadel in direktem Kontakt mit der Gewebeprobe oder kontaktfrei mit Hilfe fokusierter Laserstrahlung ausgeführt werden. Letzteres Verfahren wird als LMD- Verfahren bezeichnet (LMD-"Laser Micro Dissection").

Ein LMD-Verfahren ist beispielsweise in dem Dokument US 5,998, 129 beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird in einem ersten Schritt mit Hilfe einer Laserstrahlung ein von dem Präparat auf einem herkömmlichen Glasobjektträger zu dissezierender Abschnitt, der im fol- genden als Präparatabschnitt bezeichnet wird, mit Hilfe einer Laserstrahlung von dem restli- chen Präparat getrennt. Anschließend wird der isolierte Abschnitt mittels eines zusätzlichen Laserimpulses mobilisiert, so daß der Abschnitt in ein Auffanggefäß verlagert wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der dissezierte Abschnitt nicht nur von dem übrigen Präparat getrennt wird, sondern die Laserstrahlung auch eine zerstörende Wirkung auf den Präparatab- schnitt, welcher anschließend weiter untersucht werden soll, ausüben kann. Darüber hinaus kann in den meisten Fällen keine morphologische Nachbeobachtung des dissezierten Präpa- ratabschnitts ausgeführt werden. Die teilweise zerstörerische Wirkung der Laserstrahlung ist

insbesondere bei hochenergetischen Laserstrahlen ein Problem, beispielsweise bei Laser- strahlung im blauen Wellenlängenbereich von etwa 322 nm. Mögliche Beschädigungen des Präparatabschnitts können in diesem Fall dadurch reduziert werden, daß auf den Präparatab- schnitt eine UV-absorbierende Folie aufgebracht wird, die mittels der Laserstrahlung schneidbar ist.

Der von dem übrigen Präparat und dem restlichen Objektträger mit Hilfe der Laserstrahlung getrennte Abschnitt fällt nach dem vollständigen Durchtrennen der Verbindung zwischen Präparatabschnitt und dem übrigen Präparat infolge der Gravitationskraft von dem Objektträ- ger ab und steht für eine weitere Untersuchung bzw. Aufbereitung zur Verfügung. Hierbei können jedoch elektrostatische Kräfte oder Kohäsionseffekte das Lösen des Abschnitts von dem übrigen Präparat erschweren. Dieses ist auch eine Folge des Haftens des Präparatab- schnitts am darunterliegenden Glas-oder Kunststoffobjektträger. Das kontaktfreie Dissezie- ren mit Hilfe der Laserstrahlung ist deshalb für besonders kleine Mikrodissektate, welche aus einzelnen Zellen oder subzellulären Strukturen bestehen, sehr aufwendig oder sogar unmög- lich.

Ein weiteres Phänomen, das oft zum Verlust besonders kleiner dissezierter Abschnitte führt, ist die unregelmäßige Flugbahn der Präparatabschnitte beim Lösen infolge der Gravitations- kraft von dem übrigen Präparat. Dieses tritt insbesondere dann häufig auf, wenn als Objekt- träger freigespannte Kunststoffolien verwendet werden. In Verbindung mit den freigespann- ten Kunststoffolien besteht darüber hinaus das Problem, daß sich der zu dissezierende Ab- schnitt während der Einwirkung der Laserstrahlung zum Dissezieren nicht selten aus der Fo- kusebene der Laserstrahlung herausbewegt. Dieses kann zu einer Verschiebung des Ab- schnitts auf der Objektträgerfolie führen, so daß das anschließende Auffangen des Abschnitts in dem Auffanggefäß nicht mehr ohne größeren Aufwand möglich ist.

Des weiteren kann das bekannte kontaktfreie Verfahren zum Dissezieren mit Hilfe von Laser- strahlung in Verbindung mit lebenden Zellen, die mittels einer Zellzucht kultiviert werden, nur in beschränktem Umfang genutzt werden. Um die Viabilität während des Dissezierens zu erhalten, müssen die Zellen in diesem Fall möglichst während des gesamten Verfahrens von einer dünnen Schicht einer isotonen Nährstofflösung umgeben sein. Bei dem bekannten Dissezierverfahren mittels Laserstrahlung verhindern jedoch kohäsive Kräfte der Nährstofflö- sung ein effektives Mobilisieren des dissezierten Präparatabschnitts zur Trennung von dem übrigen Präparat und zum Verlagern in das Auffanggefäß mittels Gravitationskräften allein.

Das Problem der ineffektiven Mobilisierung des dissezierten Abschnitts zum Lösen von dem übrigen Präparat/Objelctträger verstärkt sich bei der Nutzung hochauflösender Immersionsmi- kroskope, da das Immersionsöl aufgrund seines Kontaktes mit dem Objektträger zusätzlich adhäsiv wirksam wird.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Möglichkeit zum Dissezieren von Prä- paraten anzugeben, so daß insbesondere Einzelzellen oder subzelluläre Strukturen, wie bei- spielsweise Organellen, Zellkerne, ganze Chromosomen oder Chromosomabschnitte, zuver- lässig und effektiv disseziert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Objektträger nach Anspruch 1, eine Vor- richtung zum Dissezieren nach Anspruch 12 sowie ein Verfahren nach Anspruch 17 gelöst.

Die Erfindung umfaßt als wesentlichen Gedanken insbesondere das Vorsehen von Mobilisie- rungsmitteln im Bereich eines Dissezierabschnitts an einem Trägersubstrat, welcher beim Dissezieren eines auf dem Trägersubstrat aufgebrachten Präparats von dem Trägersubstrat zusammen mit einem dissezierten Präparatabschnitt getrennt werden kann. Die Mobilisie- rungsmittel wechselwirken mit einer elektro-magnetischen Kraft, die zum gezielten Verlagern den Dissezierabschnitts mit dem dissezierten Präparatabschnitt beim Lösen derselben von dem übrigen Präparat angewendet wird. Auf diese Weise kann der Dissezierabschnitt mit dem hierauf befindlichen Präparatabschnitt in definierter Weise von dem übrigen Trägersubstrat getrennt und verlagert werden. Die einer Trennung des Dissezierabschnitts mit dem hierauf angeordneten Präparatabschnitt entgegenwirkenden Kräfte werden überwunden und können eine Trennung nicht verhindern, wie dieses bei Verfahren nach dem Stand der Technik mög- lich ist, wenn das Trennen des Dissezierabschnitts allein aufgrund der Gravitationskraft erfol- gen soll.

Der Ausdruck"elektromagnetische Kraft"in der hier verwendeten Bedeutung umfaßt sowohl eine Mobilisierung mit Hilfe eines elektrischen Feldes, das mittels des Anlegens einer elektri- schen Spannung erzeugt wird, als auch das Mobilisieren mit Hilfe einer Magnetkraft, wobei die Magnetkraft mit Hilfe eines elektrischen Magneten oder eines Permanentmagneten er- zeugt werden kann. Die in verschiedenster Art und Weise erzeugbare elektro-magnetische Kraft wechselwirkt mit den Mobilisierungsmitteln im Bereich des Dizzesierabschnitts am Trägersubstrat zum Verlagern des Dissezierabschnitts und des hierauf befindlichen Präpara- tabschnitts.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht bei dem Objektträger ein Barrierensub- strat zur Stützung des Trägersubstrats vor. Mit Hilfe des Barrierensubstrats wird das Träger- substrat unterstützt, wenn dieses beispielsweise selbst keine ausreichende Straffheit zum Auf- spannen des zu dissezierenden Präparats entwickelt.

Zum Schutz des Präparats beim Dissezieren kann bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Objektträgers vorgesehen sein, daß oberhalb einer Präparatoberfläche auf einer Vorderseite des Trägersubstrats ein Deckelsubstrat zum Deckeln des Präparats beim Dissezieren angeord- net ist.

Um eine ausreichende Fixierung des Trägersubstrats und des Deckelsubstrats zueinander si- cherzustellen, kann bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß das Trägersubstrat und das Deckelsubstrat miteinander verklebt sind.

Das Anordnen der Mobilisierungsmittel ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Ob- jektträgers auf einfache Weise dadurch ermöglicht, daß auf einer Rückseite des Trägersub- strats eine Rückfläche gebildet ist, auf welcher die Mobilisierungsmittel aufgebracht sind.

Hierdurch ist das oberflächige Auftragen der Mobilisierungsmittel ermöglicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei dem Objektträger zwischen der Präparatoberfläche auf der Vorderseite des Trägersubstrats und einer Rückfläche auf einer dem Trägersubstrat zugewandten Rückseite des Deckelsubstrats optische Kopplungsmittel zum Optimieren optischer Eigenschaften im Bereich eines dissezierten Präparatabschnitts vorgesehen sind. Bei den Kopplungsmitteln kann es sich beispielsweise um ein Harz handeln, mit dem die optischen Eigenschaften, wie der Brechungsindex, im Bereich des Dissezierab- schnitts und des Präparatabschnitts für eine anschließende mikroskopische Untersuchung op- timiert sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Objektträgers sind zumindest im Bereich eines an dem Deckelsubstrat gebildeten Deckel-Dissezierabschnitts auf einer von dem Trägersub- strat abgewandten Vorderseite des Deckelsubstrats weitere Mobilisierungsmittel zum geziel- ten Verlagern des Deckel-Dissezierabschnitts zusammen mit dem Dissezierabschnitt als Re- aktion eine Anwendung der elektro-magnetischen Kraft angeordnet. Auf diese Weise ist die Mobilisierbarkeit des Dissezierabschnitts mit dem dissezierten Präparat verbessert. Bei dem Anordnen der Mobilisierungsmittel und der weiteren Mobilisierungsmittel ist die Dichte und

der Umfang der Mobilisierungsmittel bzw. der weiteren Mobilisierungsmittel so zu wählen, daß eine anschließende Untersuchung des dissezierten Präparatabschnitts nach dem Trennen von dem übrigen Präparat, insbesondere mit Hilfe eines Mikroskops, in ausreichendem Maße möglich ist. Der Fachmann wird deshalb in der Regel einen Kompromiß zwischen möglichst effektiver Mobilisierbarkeit des Dissezierabschnitts/Deckel-Dissezierabschnitts infolge des Anwendens der elektro-magnetischen Kraft und geeigneten Eigenschaften für eine experi- mentelle Untersuchung des Dissezierabschnitts/Deckel-Dissezierabschnitts zu finden haben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Objektträgers sind das Trägersubstrat und/oder das Deckelsubstrat aus Kunststoff. Hierdurch ist ein hochwertiger Objektträger geschaffen, bei dem die Dicke des Trägersubstrats und/oder des Deckelsubstrats an den individuellen Anwendungsfall angepaßt werden kann. Kunststoff hat darüber hinaus den Vorteil, daß er mit Hilfe einer Laserstrahlung beim Dissezieren leicht durchtrennt werden kann.

Das Trennen des Dissezierabschnitts/Deckel-Dissezierabschnitts von dem übrigen Objektträ- ger mit Hilfe von Laserstrahlung ist bei einer Fortbildung des Objektträgers dadurch erleich- tert, daß das Trägersubstrat und/oder das Deckelsubstrat jeweils als eine Folie ausgebildet sind. In diesem Fall kann die Intensität der Laserstrahlung gering gewählt werden, was nach- teilige zerstörerische Effekte der Laserstrahlung auf das Präparat vermindert oder ganz aus- schließt.

Um das mit besonderer Exaktheit ausführbare Laserdissezierverfahren ausführen zu können, kann bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Objektträgers vorgesehen sein, daß der Dissezierabschnitt von dem Trägersubstrat und/oder der Deckel-Dissezierabschnitt von dem Deckelsubstrat mittels Laserstrahlung trennbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Objektträgers ist vorgesehen, daß jeweilige Randabschnitte des Trägersubstrats und/oder des Deckelsubstrats zumindest teilweise auf einem Stützrahmen gelagert sind. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Trägersubstrat und/oder das Deckelsubstrat sich während des Dissezieren nicht verziehen, was für die Loka- lisierung des Dissezierabschnitts nachteilig sein könnte.

Der beschriebene Objektträger kann zweckmäßig in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Dissezieren eines Präparats genutzt werden. Die Vorrichtung weist neben einem Objektträ- gerhalter zum Aufnehmen des Objektträgers Disseziermittel zum Dissezieren des Präparats

auf, das auf dem Objektträger angeordnet werden kann. Ein von dem Objektträger, welcher an dem Objektträgerhalter angeordnet werden kann, getrennter Dissezierabschnitt mit einem dissezierten Präparatabschnitt kann von einer Auffangeinrichtung aufgenommen werden. Um eine Verlagerung des Dissezierabschnitts von dem Objektträger in die Auffangeinrichtung zu veranlassen, ist bei der Vorrichtung eine Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer elektro-magnetischen Kraft und zum Ausüben der elektro-magnetischen Kraft auf zumindest den Dissezierabschnitt des an dem Objektträgerhalter anzuordnenden Objektträgers vorgese- hen. Mit Hilfe der Krafterzeugungseinrichtung ist eine gezielte Mobilisierung des Dissezier- abschnitts nach dem Trennen von dem Objektträger ermöglicht.

Eine kostengünstig herstellbare Vorrichtung ist bei einer Weiterbildung der Erfindung da- durch geschaffen, daß die Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen der elektro- magnetischen Kraft und zum Ausüben der elektro-magnetischen Kraft auf zumindest den Dissezierabschnitt einen Dauermagneten umfaßt. Mit Hilfe des Dauermagneten kann die zur Mobilisierung des Dissezierabschnitts notwendige Kraft auf einfache Weise zuverlässig er- zeugt werden.

Zum Ausbilden der Kraft zur Mobilisierung des Dissezierabschnitts kann bei einer bevorzug- ten Ausbildungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß die Krafterzeugungseinrichtung zum Erzeugen der elektromagnetischen Kraft und zum Ausüben der elektromagnetischen Kraft auf zumindest den Dissezierabschnitt eine elektrische Spannungsquelle zum Ausbilden eines elektrischen Feldes umfaßt. Bei dieser Ausführungsform wird vorzugsweise eine elek- trischen Gleichspannung an das Trägersubstrat angelegt, so daß auf die Mobilisierungsmittel die Kräfte eines elektrischen Feldes wirken. Wenn der Dissezierabschnitt mit den Mobilisie- rungsmitteln teilweise von dem übrigen Trägersubstrat getrennt ist, wird sich der Dissezierab- schnitt infolge des elektrischen Feldes bereits teilweise relativ zu dem übrigen Trägersubstrat verlagern. Sobald eine vollständige Durchtrennung der Verbindung des Dissezierabschnitts mit dem übrigen Trägersubstrat vollzogen ist, wird aufgrund der Nachwirkung der Kräfte des elektrischen Feldes der Dissezierabschnitt gezielt verlagert.

Zum exakten Ausführen des Dissezierens an dem Präparat sieht eine vorteilhafte Ausgestal- tung der Vorrichtung eine Mikroskopeinrichtung zum Mikroskopieren des zu dissezierenden Präparats vor.

Zum Dissezieren mit Hilfe von Laserstrahlung ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung eine Optikeinrichtung zum Führen einer Laserstrahlung beim Dissezieren des Präparats vorgesehen.

Der beschriebene neue Objektträger kann mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt werden, wel- ches die folgenden Schritte umfaßt : Bereitstellen eines Trägersubstrats mit einem Dissezier- abschnitt, welcher beim Dissezieren eines Präparats zusammen mit einem Präparatabschnitt von dem Trägersubstrat getrennt werden kann ; und Anordnen von Mobilisierungsmitteln zu- mindest im Bereich des Dissezierabschnitts, so daß als Reaktion auf eine Anwendung einer elektro-magnetische Kraft auf den Dissezierabschnitt eine elektro-magnetische Wechselwir- kung zwischen den Mobilisierungsmitteln und einer Krafterzeugungseinrichtung ausgebildet werden kann. Auf diese Weise können Objektträger hergestellt werden, die für beliebige Dissezierverfahren nutzbar sind. Die in dem Objektträger vorgesehenen Mobilisierungsmittel ermöglichen beim Dissezieren eine gezielte und wirksame Mobilisierung zum Trennen des Dissezierabschnitts mit dem Präparatabschnitt von dem Objektträger bzw. dem übrigen Prä- parat.

Die Mobilisierungsmittel können bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens auf einfache Weise dadurch aufgebracht werden, daß die Mobilisierungsmittel mit Hilfe des Auf- trocknens einer Partikelsuspension auf dem Trägersubstrat angeordnet werden.

Wenn das Trägersubstrat eine Kunststoffolie ist, kann bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Kunststoffolie mit den Mobilisierungsmitteln, die die Form einer Partikellösung/-suspension verwendet werden, koextrudiert wird. In diesem Fall wird das Trägersubstrat mit den Mobilisierungsmitteln in einem Herstellungsschritt geschaf- fen.

Zum Stützen von Trägersubstraten, insbesondere dünnen Trägersubstraten, kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß das Trägersubstrat zur Unterstützung auf einem Barrierensubstrat gelagert wird.

Zur Stabilisierung des Objektträgers sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß ein Rand des Trägersubstrats zumindest teilweise auf einem Rahmen gelagert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von AusXhrungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen :

Figur 1 einen Objektträger mit einem Trägersubstrat im Querschnitt ; Figur 2 eine Ausführungsform eines Objektträgers mit Trägersubstrat und Dek- kelsubstrat im Querschnitt ; Figur 3 eine Ausführungsform eines Objektträgers mit Trägersubstrat und Barrie- rensubstrat im Querschnitt ; Figur 4 eine perspektivische Darstellung des Objektträgers nach Figur 3 ; Figuren 5A und 5B ein Auffanggefäß mit und ohne Dissektat ; Figur 6 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Dissezieren eines Präpa- rats, wobei ein Objektiv oberhalb des Präparats angeordnet ist ; Figur 7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Dissezieren, wobei ein Objektiv unterhalb des Präparats angeordnet ist ; und Figur 8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Dissezierens bei Ver- wendung eines elektrischen Felds.

Figur 1 zeigt ein Objekträger 100 und ein Substrat 101, welches auf einer Vorderseite 102 eines Trägersubstrats 103 des Objektträgers 100 angeordnet ist. Beim Dissezieren wird ein Dissezierabschnitt 104 von dem übrigen Trägersubstrat 103 isoliert, was beispielsweise das Heraustrennen eines rechteckigen oder runden Abschnitts aus dem Trägersubstrat 103 bedeu- tet. Zusammen mit dem Dissezierabschnitt 104 wird ein hierauf angeordneter Präparatab- schnitt 105 von dem übrigen Präparat 101 isoliert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 werden der Dissezierabschnitt 104 und der Präparatabschnitt 105 entlang von Linien 106,107 vom Rest des Trägersubstrats 103 und vom Rest des Präparats 101 getrennt. Die Trennung kann mit Hilfe beliebiger Verfahren ausgeführt werden. Vorzugsweise wird eine Laserstrah- lung genutzt, die in Figur 1 mit Hilfe eines Pfeils 108 schematisch dargestellt ist. Mit Hilfe der Laserstrahlung 108 werden sowohl das Trägersubstrat 103 als auch das Präparat 101 ent- lang der Linien 106,107 durchtrennt.

Auf einer von dem Präparat 101 abgewandten Seite 109 des Trägersubstrats 103 ist eine Rückfläche 110 gebildet, auf welcher Mobilisierungsmittel 111 angeordnet sind. Bei den Mo- bilisierungsmitteln handelt es sich um Partikel, die mit einer elektro-magnetischen Kraft wechselwirken, die auf den Objektträger 100 mit dem hierauf angeordneten Präparat 101 zu- mindest im Bereich des Dissezierabschnitts 104 wirkt. Die Mobilisierungsmittel sind bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform über den Bereich des Dissezierabschnitts 104 hin-

aus auf der Rückfläche 110 verteilt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Mobilisie- rungsmittel 111 nur auf einen engen Bereich begrenzt sind, der als Dissezierabschnitt dient.

Das Trägersubstrat 103 ist vorzugsweise aus einer Kunsstoffolie. Als Folienmaterial kommen bevorzugt transparente Polymere zum Einsatz, die zweckmäßig zugfest, inert und/oder tempe- raturstabil sind. Die Folienmaterialien können im Bereich der Wellenlänge der Laserstrahlung 108 absorbieren oder nicht. Bei Verwendung von N2-Lasern eignen sich zum Beispiel im UV-Wellenlängenbereich um 320 nm gut absorbierende Polyethylenterephtalate (PET) oder Polyethylennaphtalate (PEN) als Trägersubstrate 103.

Das Anordnen der Mobilisierungsmittel 111 an dem Trägersubstrat 103 kann auf beliebige Weise geschehen. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, daß einerseits eine ausreichende elek- tro-magnetisclie Wechselwirkung entwickelt wird, wenn die elektro-magnetische Kraft zum Mobilisieren des Dissezierabschnitts 104 mit dem Präparatabschnitt 105 angewendet wird.

Andererseits ist zu beachten, daß der Anteil der Mobilisierungsmittel 111 in Form von Parti- keln so gering zu halten ist, daß der Mobilisierungsabschnitt 104 mit dem darauf angeordne- ten Präparatabschnitt 105 nach dem Trennen von dem Trägersubstrat 103 in einer für die mi- kroskopische Identifikation des interessierenden Präparatabschnitts 105 vor der Mikrodissek- tion und die weiteren Untersuchungen geeigneten Form zur Verfügung steht. Wenn das an- schließende Untersuchen das Mikroskopieren umfaßt, dürfen die Mobilisierungsmittel 111 eine solche Untersuchung nicht verhindern. Die Mobilisierungsmittel 111 können beispiels- weise mit Hilfe des Auftrocknens einer Lösung oder einer Suspension mit magnetischen Par- tikeln angeordnet werden. Hierbei kann es sich zum Beispiel um eine Lösung oder eine Sus- pension kubischen Magnetits (Fe304) oder von Dextranpartikeln handeln. Das Ausbilden des Objekträgers 100 kann auch mittels Koextrusion einer Dispersion mit magneti- schen/magnetisierbaren Partikeln und eines Kunststoffmaterials, wie PET oder PEN erfolgen.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsfbrm eines Objekträgers 200 in Seitenansicht. Der Objektträger 200 umfaßt ein Trägersubstrat 201 und ein Deckelsubstrat 202 zum Deckeln eines Präparats 203, welches auf dem Trägersubstrat 201 angeordnet ist. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist das Präparat 203 von oben und von unten geschützt. In Hohlräumen 204,205 zwischen dem Präparat 203 und einer Rückfläche 206 auf einer Rück- seite 207 des Deckelsubstrats 202 ist ein optisches Koppelmaterial angeordnet, um die opti- schen Eigenschaften beim Untersuchen nach dem Dissezieren zu verbessern. Bei dem opti-

sehen Kopplungsmaterial kann es sich beispielsweise um ein Harz oder eine Nährlösung han- deln.

Gemäß der schematischen Darstellung in Figur 2 wird ein Laserstrahl 209 auf den Objektträ- ger 200 angewendet, um einen Dissezierabschnitt 210 von dem Trägersubstrat 201, einen Präparatabschnitt 211 von dem Präparat 203 und einen Deckel-Dissezierabschnitt 212 von dem Deckelsubstrat 202 entlang von Linien 213,214 zu trennen. Nach dem Trennen kann ein Verbund mit dem Dissezierabschnitt 210, dem Präparatabschnitt 211 und dem Deckel- Dissezierabschnitt 212 mittels Anwendens einer elektro-magnetischen Kraft auf den Objekt- träger 200 wenigstens im Bereich des Dissezierabschnitts 210 und des Deckel-Dissezier- abschnitts 112 mobilisiert werden. Zu diesem Zweck sind auf einer Rückfläche 215 Mobili- sierungsmittel 216 und in dem Deckelsubstrat 202 weitere Mobilisierungsmittel 217 vorgese- hen. Hinsichtlich der Ausbildung der Mobilisierungsmittel 216 und der weiteren Mobilisie- rungsmittel 217 gilt das in Verbindung mit den Mobilisierungsmitteln 111 bei der Erläuterung von Figur 1 Gesagte entsprechend. Die Mobilisierungmittel können gemäß Figur 2 sowohl auf einer Oberfläche als auch in dem Material angeordnet sein, welches als Trägersubstrat 201 bzw. Deckelsubstrat 202 verwendet wird. Die Anordnung der Mobilisierungsmittel in dem Material kann beispielsweise mit Hilfe einer Koextrusion des Materials für das Träger-bzw. das Deckelsubstrat 201,202 und der magnetischen/magnetisierbaren Partikel ausgeführt wer- den.

Figur 3 zeigt schematisch einen anderen Objektträger 1 mit einem Präparat 2 im Querschnitt.

Der Objektträger 1 umfaßt einen Rahmen 3, auf den flächig ein Kleber 4 aufgebracht ist, der eine beispielsweise 20pm dicke Barrierefolie 5, die zum Beispiel aus Polyethersulfon (PES) ist. Auf die Barrierefolie 5 ist flächig ein weiterer Kleber 6 aufgebracht, der eine beispiels- weise 0, 9m dicke Trägerfolie 7 fixiert, die zum Beispiel aus Polyethylenterephthalat (PET) ist. Abweichend von der schematischen Darstellung in Figur 3 ist der beispielsweise mittels Siebdruck aufgebrachte weitere Kleber 6 nach Lamination der Trägerfolie 7 in der Praxis so stark komprimiert, daß die Trägerfolie 7 im freigespannten Bereich auf der Barrierfolie 5 planar aufliegt. Eine der Barrierefolie 5 zugewandte Seite der Trägerfolie 7 ist beispielsweise mit magnetischen Polymeren 8, insbesondere mit magnetischen Dextranpartikeln beschichtet.

Derartige Dextranpartikel sind beispielsweise in der Druckschrift Grüttner, C. et al. : New ty- pes of silica-fortified magnetic nanoparticles as tools for molecular biology applications, J.

Magn. Magn. Mat. 1999, 194 : 8-15, beschrieben.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Objektträgers 1 nach Figur 3. Der Objekt- träger 1. Der Rahmen 3 ist exzentrisch ausgeschnitten, um das möglichst nahe Heranfahren hochvergrößernder Immersionsobjektive zu ermöglichen.

Figur 5A und 5B zeigen schematisch ein Auffanggefäß 9 zum Aufnehmen von mobilisierten Dissektaten. Ein Behälter 10, der aus transparentem Kunststoff sein kann und bei einer Aus- führungsform einen Durchmesser von 7, 5mm und eine Wandhöhe 4mm aufweisen kann, ist unterlegt von einer Magnetkrafteinrichtung 11 zum Erzeugen einer Magnetkraft beim Disse- zieren. Die Magnetkrafteinrichtung 11 ist beispielsweise ein NdFeB-Ringkernmagnet mit einem Außendurchmesser von etwa 7, 5mm, einem Innendurchmesser von etwa 3,0 mm und einer Höhe von etwa 1,5 nun. Es kann sich jedoch auch um eine stromdurchflossene Spule handeln. In Figur 5A ist das Auffanggefäß 9 in unbeschicktem Zustand gezeigt, d. h. vor dem Anwenden der Magnetkraft auf den zu dissezierenden Abschnitt, während in Figur 5B ein (Mikro-) Dissektat 12 auf einem Boden 13 des Auffanggefäßes 9 lokalisiert ist. Das Dissektat 12 umfaßt einen Dissezierabschnitt 14 und einen Präparatabschnitt 15 und wurde mittels der von der Magnetkrafteinrichtung ausgeübten Magnetkraft nach dem Dissezieren mobilisiert, um gezielt auf dem Boden 13 des Auffanggefäßes 9 lokalisiert zu werden.

Bei der Gestaltung von speziellen Ausführungsformen der Objektträger haben sich die fol- genden Kriterien als wesentlich für die Optimierung herausgestellt : (A) Hochreine Folienoberflächen Die verwendeten Folienmaterialien für Barriere-und/oder Trägersubstrat müssen generell vollständig fett-und klebstoffrei sein, um eine leichte Lösung der beiden Substrate im Bereich des Dissezierabschnitts zu erreichen.

(B) Lösungsmittel-und temperaturresistente sowie flüssigkeitsdichte Verklebung Unter den für die Gewebsfixierung, Entparaffmierung und Färbung verwendeten Chemikalien stellen organische Lösungsmittel, wie Xylol, die aggressivsten Substanzen dar. Um kapilla- rattraktionsvermittelte Folien-Adhärenzphänomene zu vermeiden, sollte die randliche Verkle- bung der Barriere-und Trägerfolienmaterialien zweckmäßig flüssigkeitsdicht sein. Ferner kann bei einem Einsatz der Objektträger in der Gewebestruktur der Gebrauch von Sterilisati- onsverfahren und damit eine Stabilität der Objektträger unter herkömmlichen Autoklavierbe- dingungen notwendig werden. Um dies zu erreichen, können 75mm x 21mm messende Plätt- chen aus handelsüblichen Epoxydharz-Leiterplattenbasismaterial (FR-4) mit einer Dicke von

1mm vollflächig mit Transferfolienkleber (z. B. der Acrylatdispersionskleberfolie 467MP der Firma 3M Deutschland GmbH) laminiert werden. In dieses Laminat können rechteckige Fen- ster der Dimension 51mm x 18mm gefräst werden. Kleberseitig wurden dann PES-Folie von 20Rm Dicke straff auflaminiert. Dieses komplexe Laminat wird PES-folienseitig im Sieb- druckverfahren unter Auflassung der ausgefrästen Areale mit einer etwa 20-30, um dünnen Kleberschicht (wässriger Acrylatdispersions-Siebdruck-Klebstoff SP4533 der Firma 3M Deutschland GmbH) versehen. Auf diese Kleberschicht werden dann PEN- (TEONEX Q71 der Firma DuPont Teijin (http ://www. dupontteijinfilms. con/ datasbeets/q71. litm) oder PET- Folien von <2gm bzw. <l llm Dicke straff auflaminiert. Wesentlich ist, daß die beiden Folien im freigespannten Bereich möglichst distanzfrei planar anliegen.

(C) Kompatibilität mit Verfahren der Immunhistochemie Bei Verwendung von Methoden zur hitzeinduzierten Wiedergewinnung von Epitopen (sog.

"heat induced epitope retrieval"-HIER) werden üblicherweise die auf speziell oberflächen- behandelte Objektträger aufgezogenen Paraffinschnitte zwischen 1 und 10 Minuten in Zitrat- oder Ethylendiamin-Tetraessigsäure- (EDTA) Puffern im Dampfdrucktopf gekocht. Dies stellt sowohl für die Adhärenz der Schnitte auf der Trägerfolie als auch für die Dichtigkeit der Folienverbindung eine besondere Belastung dar. Es bei einer Ausführungsform ein Herstel- lungsverfahren für Mehrfachfolienobjektträger (MFOT) vorgesehen sein, welches ein zwei- minütiges HIER-Verfahren in pH 6,0 Zitratpuffer bei guter Funktionalität ermöglicht.

(D) Kompatibilität mit Verfahren der Zell-und Gewebekultur Durch Verwendung von MFOT als Substrate für die Zell-oder Gewebekultur können unter Verwendung von zellbiologischen Standardverfahren der Zellzucht lebende Zellen auf der Trägerfolienseite des MFOT adhärent aufgezogen und/oder kultiviert werden. Dies ermög- licht die Verwendung der Lasermikrodissektion zur selektiven Gewinnung von lebenden Zel- len. Um die Viabilität der Zellen während der Lasermikrodissektion nicht zu beeinträchtigen, müssen diese möglichst immer von einer wenngleich dünnen Schicht von Kulturmedium auf der Trägerseite des MFOT umgeben sein. In den herkömmlichen Lasermikrodissektionsver- fahren verhindern kohäsive Kräfte in der Mediumflüssigkeit verhindern eine effektive Mobili- sierung isolierter Einzelzellen oder Gewebsareale in die Auffanggefäße. Völlig unmöglich wird die Gewinnung von lebenden Zellen bei Verwendung von freigespannten Einzelfolien unter hochvergrößernden Immersionsobjektiven, da das Immersionsöl durch seinen objektiv- seitigen Kontakt mit der Einzelfolie zusätzlich adhäsiv wirksam wird. Durch die erfindungs- gemäße Verwendung einer Trägerfolie mit Partikeln, die mit einer angewendeten elektro-

magnetischen Kraft wechselwirken, wird eine leichtere Gewinnbarkeit von lebenden Zellen mit der Mikrodissektion ermöglicht.

Figur 6 zeigt schematisch einen Aufbau zum Dissezieren. Ein Mikroskop 21 umfaßt einen verfahrbaren Tisch 13, auf dem ein Objektträger 1 fixiert werden kann. An der Unterseite- das ist die der Barrierefolie zugewandte Seite der Trägerfolie 7-des MFOT 1 ist das zu mi- krodissezierende Präparat 2 aufgezogen. Das Präparat wird entlang der optischen Achse 16 von einer Beleuchtungsquelle 20 illuminiert und kann zur Auswahl des interessierenden Prä- parateanteils durch das Okular 15 inspiziert werden. Die Isolation des interessierenden Präpa- rateanteils durch Laserablation kann entweder durch Verfahren des Objektträgertischs 13 oder durch optische Ablenkung des aus der Laserquelle 18 gespeisten Laserstrahls 19 erfolgen.

Nach vollständig zirkumferentieller Isolation wird das Mikrodissektat durch die magnetische Anziehungskraft des NdFeB-Ringkernmagnet 11 in das auf der Auffanggefäßhalterung 17 angebrachte Auffanggefäß 9 hinein verbracht.

Figur 7 zeigt schematisch einen weiteren Aufbau zum Dissezieren. Ein inverses Mikroskop 31 umfaßt einen verfahrbaren Tisch 13, auf dem der MFOT 1 fixiert werden kann. An der Barrierefolie zugewandten Seite der Trägerfolie 7 (Unterseite) des MFOT 1 ist das zu mikro- dissezierende Präparat 2 aufgezogen. Das Präparat wird entlang der optischen Achse 16 von einer Beleuchtungsquelle 20 illuminiert und kann zur Auswahl des interessierenden Präpara- teanteils durch das Okular 15 inspiziert werden. Die Isolation des interessierenden Präparate- anteils durch Laserablation kann entweder durch Verfahren des Objektträgertischs 13 oder durch optische Ablenkung des aus der Laserquelle 18 gespeisten Laserstrahls 19 erfolgen.

Nach vollständig zirkumferentieller Isolation wird das Mikrodissektat durch die magnetische Anziehungskraft des NdFeB-Ringkernmagnet 11 in das auf der Auffanggefäßhalterung 17 angebrachte Auffanggefäß 9 hinein verbracht.

Figur 8 zeigt eine Ausführungsform, bei an einen Objektträger 80 ein Pol einer elektrischen Spannungsquelle 81 angelegt ist. Der andere Pol der Spannungsquelle 81 ist mit einer Elek- trode 82 verbunden. Im Bereich einer Dissezierabschnitts 83 des Objektträgers 80 sind als Mobilisierungsmittel zumindest teilweise geladene Partikel 84 angeordnet. Mit Hilfe einer von der Spannungsquelle 81 zur Verfügung gestellten Gleichspannung wird ein elektrisches Feld erzeugt, was mit den Partikeln 85 wechselwirkt und aufgrund dieser Wechselwirkung des Dissezierabschnitt 83 nach dem Trennen von dem übrigen Objektträger 80 gezielt mobili- siert und verlagert, zweckmäßig in ein Auffanggefäß (nicht dargestellt), wobei der Dissezier-

abschnitt 83 vor dem vollständigen Lösen wegen der Wechselwirkung der Partikel 84 mit dem elektrischen Feld zunächst nach unten klappt, was in Figur 8 mittels gestrichelter Linien angedeutet ist.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren Verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.