专利名称：组织样本操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组织样本操作装置，特别是用于在诸如石蜡的包埋介质的渗入之后抓取组织样本。
背景技术：
在使用组织样本工作时，特别是在包埋过程中准备组织样本用于随后切片时，必须能够一尤其是在各个处理步骤之间，这些步骤通常发生在不同实验室位置和/或不同设备中一精确地且平缓地抓取样本并且将它们再次放下。在这种情况下存在的一种困难是，样本通常被浸溃或至少被液体弄湿，尤其是被室温下固化的液体(例如，石蜡)浸溃或 弄湿；通常很难通过使用机械抓取工具一例如，镊子一处理。另外，可能发生对样本的损坏。仅仅以实例的方式，提及以下一系列处理步骤，在其中或其之间可能必须抓取样本并且将它们再次放下在组织样本的情形下，通常首先通过应用各种化学制剂将它们固定。在多个步骤中，最初出现在样本的天然腔体中的组织液体在该处被例如福尔马林的固定液体替换。为了将固定的样本转换为允许通过切片机切割的状态，固定液体可由包埋介质替代，所述包埋介质例如为石蜡，明胶，琼脂，硝酸纤维素，聚酯蜡，聚乙二醇，或塑料。在前述的各处理阶段中，通常将样本放置在盒里，所述盒具有多个类似筛孔的开口，这样化学制剂能围绕样本流动。这种盒的特定实施方式是已知的，例如从DE4333118A1中获知。在例如石蜡的包埋介质渗入样本之后，多余的包埋介质被排出。然后可从盒中取出样本。然而这个步骤之后，样本可能位于盒中的任意位置处；因为剩余的石蜡粘附在其上，所以例如样本通常粘附到盒的盖子上、位于盒的腔体中、和/或彼此粘附。粘在一起形成团的样本通常在盒的内侧形成。这使得单个样本的可靠、平缓地抓取变得困难。在对样本进行其他处理之前，尤其是自动的、机械可控的其他处理之前，例如在将样本浇铸成石蜡块(称作“成块(blocking)”)的其他步骤之前，该样本或各样本必须呈现为分离的样式。例如使用镊子可以执行分离或隔离，不利的是，在这种情况下存在这样的风险，即可能损害样本，并且样本甚至可能变得不可使用。尤其是，存在这样的风险，即无意中使样本改变，导致在随后对样本组织切片的分析中出现伪差。DE202009017U1公开了一种使用固定剂来固定标本的抓取装置。这种抓取装置包括可加热和可冷却的探头。还设置了温度调节单元用于加热及冷却探头和用于在一定范围内调节探头的温度，固定剂呈现为从固体到液体的聚集态的变化范围内。最后，粘附至组织样本的石蜡被用作粘附介质，其为坚硬(被冷却)状态，确保可被抓取的样本粘附至探头上。通过对探头的后续加热可将样本从探头上再次分离，因此石蜡再次液化。实际上，这种抓取装置很难操作，尤其是因为完全液化的石蜡仍在探头和样本之间施加(尽管有所减小)粘附效应。这尤其不利地阻止了这种抓取装置在自动系统中使用这种。发明目的因此，本发明的目的在于介绍一种组织样本操作装置，其能有效地、可靠地以及平缓地抓取样本并且将其再次释放。
其目的可以通过这样的组织样本操作装置实现，所述组织样本操作装置的特征在于通过负压方式将样本固定在该操作装置上，尤其是固定在样本保持位置。本发明具有非常特别的优势，即使样本被液体弄湿，尤其是被诸如石蜡的包埋介质弄湿，也可被牢固地以及平缓地抓取和放下，特别是不会损伤。有利的是，根据本发明的样本的自动操作，尤其是在例如自动样本处理过程的情况下，诸如自动成块，根据本发明利用该组织样本操作装置作出的该抓取和放下操作功能是足够牢固及可靠的。在根据本发明的组织样本操作装置的一个特别有利实施方式中，设置文丘里(venturi)喷嘴以产生负压。可以这样来设置，尤其是，文丘里喷嘴与压缩空气一同工作。这种类型的一个实施方式有利地确保负压的产生，不可能由吸入的液体和/或固体，例如吸入的硬化石蜡，使得可移动的构件发生堵塞。相反，文丘里喷嘴对吸入的液体或固体非常不敏感。在有利的实施例中，设置调节装置来调节负压。例如，根据本发明负压是可以调节的，优选为自动调节，其基于样本是否固定在操作装置上，尤其是固定在样本保持位置。 特别是，当样本被吸附且固定在操作装置上时，根据本发明可将负压减小，优选为自动地，进而降低作用在样本上的力，并且优选地将其限制成为可将样本保持在操作装置(例如在吸嘴上)所需的大小。可选择地或另外地，有利的是，当样本没有被固定在操作装置上时，在操作装置上设置更大的负压(较低的压力)，例如为了牢固地及可靠地吸附样本。可能出现负压降低，优选地在吸附之后再次自动降低。尤其是为了自动的样本处理，在根据本发明的组织样本操作装置的特别有利的实施方式中，设置传感装置，其能确定样本是否被固定在操作装置上，特别是样本保持位置。例如，传感装置包括压力传感器，其能测量连接至吸附开口的腔体或导管中相应的当前压力。在这个实施例中，当吸附开口完全或部分地被所固定的样本封闭时，基于腔体或导管中的压力立即下降的事实来确定。根据本发明，压力传感器原则上可以被布置在所有腔体或导管中，或者还可以被布置在文丘里喷嘴中，其中通过样本对吸附开口的全部或部分封闭具有使得压力改变的效果。根据本发明的组织样本操作装置优选地包括至少一个吸嘴。尤其是提供了吸嘴开口的位置来限定样本保持位置。吸嘴优选地在吸附开口大小方面，与待固定的样本的大小相适应。特别有利的是，吸嘴提供针对样本的最大可能的接触区域，进而将作用在样本上的力分散到最大可能的接触区域上。在另一方面，吸嘴的开口不能选择得很大以免样本被无意识地吸入而不是被固定。然而为了安全起见，根据本发明可例如在组织样本操作装置内侧提供一种例如具有收集滤网的收集装置。在有利的实施方式中，因而设置的吸嘴是可更换的。组织样本操作装置的一个实施方式中可连接不同的吸嘴，尤其是具有不同开口直径的吸嘴，并且/或所述组织样本操作装置包括存储装置，尤其是对于不同吸嘴的转台或滑动盒，特别是具有不同开口直径的吸嘴尤其是有利的，并且尤其快速适应各自使用状况是特别有利的。例如，可以通过旋转吸嘴的转台将各自所需的吸嘴引入工作位置，如显微镜的物镜。
根据本发明的组织样本操作装置的有利实施方式包括分离装置，用于从气流，特别地经吸嘴吸入的空气流中分离液体和/或固体物质，尤其是液体石蜡。分离装置可以包括(尤其是，冷却的和/或可冷却的)冷凝容器。可选择地或另外地，分离装置可包括可更换的冷凝容器和/或实施为用后可弃的容器和/或一次性容器的冷凝容器。在分离腔体中，例如，从所吸入的石蜡雾气中分离石蜡。在另一个实施例中，分离装置包含离心分离器。在一个非常特别有利的实施方式中，设置至少一个加热装置用于加热组织样本操作装置的至少一部分。这能可靠地防止与气流一起吸入的液体被无意地固化和/或在例如固化石蜡的固化液体的位置上，可能导致功能损害。 尤其是，可以有利地设置至少一个加热装置，用于加热吸嘴或多个吸嘴。还可以设置至少一个加热装置用于加热文丘里喷嘴，和/或设置至少一个加热装置用于加热导管， 尤其是管线导管。根据本发明的组织样本操作装置可有利地实施为用于将抓取的样本(特别地，自动地)传输至预定的或可预定的放下位置。为此，组织样本操作装置包括，例如，转移装置、X-Y-Z操作器，或者机器人手，其能至少将吸嘴在空间内移动，例如在拾起位置和放下位置之间。根据本发明的组织样本操作装置还可以包括图像处理系统，其优选自动地检测待拾起的样本和/或对于样本待放下的放下位置。尤其是，还设置了开或闭环控制装置，其根据图像处理系统确定的信息，以开和/或闭环的方式控制样本保持位置和/或吸嘴的位置和/或移动距离，和/或负压或可选择的其他参数。如已提到的，根据本发明的组织样本操作装置可有利地作为自动操作器械或自动样本制备器械的一部分。本发明的其他目标、优点、特征以及可能的应用通过以下结合附图对示例性实施例的描述变得显而易见。在本文中，描述的和/或图示描述的所有特征，独立地或任意有用组合，构成本发明的主题，不管权利要求中的分组或它们的内部引用。


图I概略地显示了根据本发明的组织样本操作装置；图2显示了根据本发明的具有负压控制系统及分离装置的另一个组织样本操作装置；以及图3显示了根据本发明的自动操作的组织样本操作装置。
具体实施例方式图I概略地显示了根据本发明的组织样本操作装置1，用于抓取组织样本2并且将其再次放下。组织样本操作装置I包括吸嘴3，其吸附开口 4限定了样本保持位置5。通过负压方式将样本2固定在样本保持位置5中。为了产生负压，组织样本操作装置I包括文丘里喷嘴6，其与压缩空气一同工作。压缩空气通过压缩空气导管7递送，流经收缩部8，然后与通过吸附开口 4吸入的空气(如果应用的话包含石蜡雾)一起流过排气管道9。吸入腔体11位于吸嘴3与文丘里喷嘴6之间，所述吸入腔体可由加热装置10辅助加热。图2显示了根据本发明的另一个组织样本操作装置1，在基本功能方面其操作完全类似于图I所描述的组织样本操作装置I。还设置了开及闭环控制装置13，其通过阀12根据吸入腔体11的负压来控制传递到文丘里喷嘴6的压缩空气的压力。吸入腔体11中的负压由压力传感器14辅助测量，并将测量信号发送至开及闭环控制装置13。当所固定的样本完全或部分封闭吸附开口 4时，由于吸入腔体11中的压力立即下降，开及闭环控制装置13通过压力传感器14的辅助来确定样本保持位置5中是否固定有样本。此外，当样本2被固定在样本保持位置5中时，开及闭环控制装置13将吸入腔体 11中的负压降低至足够将样本2保持在样本保持位置5中的大小，其通过降低压缩空气的压力来降低负压。这样就能以平缓地作用在样本上的方式将作用在样本上的力限制为所需大小。组织样本操作装置I包括分离装置15，也就是冷却的以及可更换的冷凝容器16。冷凝容器16实现为用后可弃的、一次性容器。在冷凝容器16中，例如，可以将石蜡从已吸入的石蜡雾中分离。此外，还提供加热装置10用于加热压缩空气导管7、文丘里喷嘴6、以及排出空气管道9。图3显示了根据本发明的自动操作的组织样本操作装置1，其实施为用于自主以及自动地例如从盒17里面抓取样本2，并将其再次放下到另一个位置，例如包埋模具18中。组织样本操作装置I包括X-Y-Z操作器19，其在中心控制系统20的控制下，能至少将吸嘴3与吸入腔体11 一起在空间内自由移动。中心控制系统20根据从图像处理系统21传输来的信息控制X-Y-Z操作器19，所述图像处理系统能自动检测待拾起的样本2，以及待放下的样本2的相应的放下位置。部件清单I组织样本操作装置
2 样本3 吸嘴4吸附开口5样本保持位置6文丘里喷嘴7压缩空气导管8收缩部9排出空气管道10加热装置11吸入腔体12 阀13开及闭环控制装置
14压力传感器15分离装置16冷凝容器17 盒18包埋模具19 X-Y-Z 操作器20中心控制系统
21图像处理系统。
权利要求
1.ー种组织样本操作装置(I)，尤其是用于在包埋介质渗入之后抓取组织样本(2)， 其中，通过负压的方式将样本(2)固定在操作装置(I)上，特别是固定在样本保持位置(5)。
2.根据权利要求I的组织样本操作装置(I)，其中设置文丘里喷嘴(6)来产生负压；和/或设置与压缩空气一起工作的文丘里喷嘴(6)来产生负压。
3.根据权利要求I或2之一的组织样本操作装置(I)，其中设置调节装置(13)来调节负压。
4.根据权利要求1-3之一的组织样本操作装置(I)，其中设置传感装置，其确定样本是否固定在所述操作装置上，尤其是固定在样本保持位置。
5.根据权利要求4的组织样本操作装置(I)，其中所述传感装置包括压カ传感器(14)；和/或所述传感装置測量组织样本操作装置(I)的腔体或导管中的压カ；和/或所述传感装置測量所述文丘里喷嘴出)的导管内的压力。
6.根据权利要求1-5之一的组织样本操作装置(I)，其中所述组织样本操作装置(I)包括至少ー个吸嘴(3)。
7.根据权利要求6的组织样本操作装置(1)，其中所述吸嘴(3)是可以更换的；和/或可以连接不同的吸嘴(3);和/或所述操作装置(I)包括用于不同吸嘴(3)的存储装置，特别是具有不同开ロ直径的吸嘴(3)。
8.根据权利要求1-7之一的组织样本操作装置(I)，其中设置分离装置(15)用于将液体和/或固体物质从气流，特别是经所述吸嘴(3)吸入的空气流中分离。
9.根据权利要求8的组织样本操作装置(I)，其中所述分离装置(15)包括冷凝容器(16);和/或所述分离装置(15)包括可更换的冷凝容器(16);和/或所述分离装置(15)包括冷凝容器(16)，其实施为用后可弃的容器和/或一次性容器；和/或所述分离装置(15)包括冷却的和/或可冷却的冷凝容器(16)。
10.根据权利要求1-9之一的组织样本操作装置(I)，其中设置至少ー个加热装置(10)用于加热所述组织样本操作装置(I)的至少一部分；和/或设置至少ー个加热装置(10)用于加热所述吸嘴(3)或多个吸嘴(3);和/或设置至少ー个加热装置(10)用于加热所述文丘里喷嘴(6);和/或设置至少ー个加热装置(10)用于加热导管，尤其是管线导管。
11.根据权利要求1-10之一的组织样本操作装置(I)，其中所述组织样本操作装置(I)实施为用于将所抓取的样本(2)传送至预定的或可预定的放下位置；和/或所述组织样本操作装置(I)实施为用于将所抓取的样本(2)自动地传送至预定或可预定的放下位置；和/或所述组织样本操作装置(I)包括转移装置，尤其是χ-γ-ζ操作器。
12.根据权利要求1-11之一的组织样本操作装置(I)，其中所述组织样本操作装置(I)包括图像处理系统(18)，优选为自动地检测待拾起的样本(2)和/或待放下的样本(2)的放下位置。
13.根据权利要求1-12之一的组织样本操作装置(I)，其中有开或闭环控制装置，根据图像处理系统确定的信息，以开和/或闭环的方式控制样本保持位置和/或吸嘴(3)的位置和/或移动距离，和/或负压或可选择的其他參数。
14.一种自动操作器械或自动样本制备器械，其具有根据权利要求1-13之一所述的组织样本操作装置(I)。
全文摘要
本发明涉及一种组织样本操作装置，尤其是用于在诸如石蜡的包埋介质的渗入之后抓取组织样本，其特征在于样本通过负压方式被固定在所述操作装置上，尤其是固定在样本保持位置。
文档编号G01N1/31GK102759473SQ201210185019
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者A·布里施, A·拉茨, C·洛赫特, H·乌尔布里希, K-H·维斯特霍夫 申请人:徕卡生物系统努斯洛克有限公司