用于借助于微波激励的加速的组织渗透的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7402758 阅读:167 留言:0更新日期:2012-06-03 00:17
描述了一种组织渗透设备、系统和方法,从而允许用多种试剂流体来加速组织试样(21)的渗透。该设备包括适于接纳组织试样(21)的反应室(4)和将渗透到组织试样内的电介质流体(19)。反应室包括底部(3)和具有能透过微波照射的窗部(5)的周向壁(2)。提供一种使组织试样(21)以离窗部(5)电介质流体(19)3PD的距离保持一预定时间段的保持元件。PD是微波渗透到电介质流体(19)内的渗透深度并定义为初始微波场强减小到1/e的深度。微波系统(7)使微波照射经由窗部(5)照射到反应室(4)内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种,正如微波激励特别是例如在组织学诊断领域中应用于切片机或分析组织试样的其它装置那样。为此,组织试样经过用于制备组织试样的一个或多个步骤来处理以用于显微镜和/或保藏。 可以在将组织试样切成适于在显微镜下观察的薄片之前进行这种处理。典型的步骤是固定、脱水、例如借助于用于荧光显微镜法的荧光染色剂来染色、涂石蜡等。这些步骤要求对应的试剂流体渗透组织试样。从现有技术中已知在渗透过程中控制试剂流体的温度,在与组织交接处发生试剂交换,并因此组织渗透的速率(主要)通过用热照射、加热元件和/或微波来加热试剂而加速。渗透的增加被称为RRT(反应-速率-温度)准则。根据经验,对于温度上升10° K, 渗透到组织中的分子在这种情况下加倍。例如,德国专利申请DE 102007008713和DE 102007044116总地提及了将微波用作加速的试剂加热用的有效热源。然而,在现有技术中, 微波激励仅用作热源。通常,大多数组织试样位于组织盒内。这些盒被集成到盒架内。在处理过程中,盒架与对应的试剂(=电介质)一起位于反应室内。试剂通过微波激励加热,但这些盒设置在电磁场的任何有意义的吸收区域之外。换言之,没有利用微波照射至电介质内的特定渗透深度PD来加速组织渗透,这是因为组织在室内位于比特定渗透深度更深的位置。甚至在一些组织可能暴露于较小强度的杂散照射的情况下,这是无意义的且不期望的副作用,并且如果仅施加于对应批量试样中非常少的组织试样则该作用不会计算在整批的处理时间之内。本专利技术的目的是用多种试剂流体来加速组织试样的渗透。另一目的是实现在包括若干不同组织试样的一批中均勻的渗透结果。这通过根据权利要求1的组织渗透设备、根据权利要求10的用于将第一电介质流体渗透到组织试样内的方法以及根据权利要求15的组织渗透系统来实现。特别是,这通过组织渗透设备来实现,该组织渗透设备包括适于接纳组织试样的反应室和将渗透到组织试样内的电介质流体,所述反应室包括底部和具有透过微波照射的窗部的周向壁;保持元件,该保持元件用于使组织试样以离开窗部电介质流体3PD的距离保持一预定时间段,其中PD是微波渗透到电介质流体内的渗透深度并定义为初始微波场强减小到Ι/e的深度;以及微波系统,该微波系统将微波照射经由窗部照射到反应室内。这还通过一种组织渗透系统来实现,该系统包括适于依次接纳一个且同一个组织试样的至少一个第一反应室和第二反应室,第一反应室适于接纳将渗透到组织试样内的第一电介质流体,而第二反应室适于接纳将渗透到组织试样内的第二电介质流体,所述第一反应室和第二反应室包括底部和具有能透过微波照射的窗部的周向壁;保持元件,该保持元件用于使组织试样以离开窗部第一电介质流体和第二电介质流体3PD的距离依次保持一预定时间段,其中PD是微波渗透到电介质流体内的渗透深度并定义为初始微波场强减小到Ι/e的深度;以及微波系统,该微波系统使微波照射依次经由窗部照射到第一反应室和第二反应室内。在这方面,数字e是欧拉数字,即2. 718281828459,因而倒数值41/2. 718281828459 接近 37%。这通过一种用于将第一电介质流体渗透到组织试样的方法来实现,该方法包括如下步骤提供第一反应室,该第一反应室包括底部和具有透过微波照射的窗部的周向壁; 用第一电介质流体来填充第一反应室;将组织试样插入第一反应室并插入第一电介质流体;使组织试样电介质以离开窗部第一电介质流体3PD的距离保持浸没于第一电介质流体中,其中PD是微波渗透到第一电介质流体内的渗透深度并定义为初始微波场强减小到1/e 的深度;以及将微波照射经由窗部照射到第一反应室内。较佳地,保持元件和反应室可相对于彼此转动,因而组织试样每转一圈以小于3PD 的距离经过窗部。替代地,保持元件还可以被固定,而反应容器与微波系统一起绕保持元件转动或者反应容器和保持元件都转动。然而,为了限制转动元件的数目,最好使保持元件转动而反应室固定。较佳地,底部是圆的,而壁是具有中心对称轴线的规则圆筒体。虽然说任何形状, 例如从顶部看为方形或矩形都可用于反应容器,但圆形和规则圆筒体可良好地工作并易于制造。较佳地,窗部是具有长边和短边的矩形,长边平行于对称轴线基本上垂直延伸,而短边基本上沿周向延伸。同样,窗部的任何形状都可工作。一种特别有利的替代方案是将窗部设计成规则圆筒体部。然而,为了更简单地制造,可能较佳地具有矩形并将此形状嵌入圆筒形壁。即使窗部的矩形形状可能并不完美地与圆筒形侧壁配合,但对于使微波穿过窗部渗入反应容器的内部及反应室内来说,窗部形状的影响很小。较佳地,保持装置具有中心转动轴并适于插入反应室,因而中心转动轴基本上绕反应室的对称轴线转动,且当渗透组织试样时,中心转动轴连接到使保持装置在反应室内转动的驱动机构。替代地,可以增量式和间歇地、甚至通过操作员手动地来转动保持装置。 然而,为了使照射更均勻,恒定的转动是有益的。用于实现在一定程度上的均勻的照射而无须驱动和转动机构的另一替代方式将是,在反应容器的周向上设置若干窗部并例如同时或依次使微波照射经过所有这些窗部。例如,设置六个或更多个窗部已实现在一定程度上的均勻的照射。另一可变的替代方式将是制造由相对能透过微波的材料制成的整个反应容器,该材料理想地是石英,但出于成本原因玻璃也是在一定强度范围内可接受的一种替代材料。另一非常有益的材料是特氟隆 ,即聚四氟乙烯(PTFE)或具有负电性的其它材料来作为能透微波的材料。特氟隆具有耐热和同时抗破裂的优点。从反应容器的周向上的各种位置照射微波的复杂性必须与使保持装置和/或反应容器转动的机构的复杂性相权衡。同时沿径向从各种位置照射的一个主要优点是,这将消除所有机械运动并因此消除任何机械摩擦、磨损和失效风险。它的缺点是,将有更少的流体运动及因此没有实际上有助于渗透的绕组织试样的相同量的流动。然而,这种流体运动可以在输送筐不转动的静止系统内由诸如泵或搅动元件的单独流体运动装置产生。较佳地,微波照射具有2. 45GHz的频率。但其它频率也是可以的并且取决于对应的电介质可能更为有效,2. 45GHz是可得到的并在大多数国家作为标准微波频率容许的标准家用频率。因此,该频率还提供商业上可购得的微波系统的最大选择。通过使组织试样暴露于直接微波照射,电磁场以每秒24. 5亿次在组织内反转方向。这产生了组织分子的微振动。令人惊奇的是,取决于渗透到组织内的电介质,这大幅增强了渗透速度。在甲醛的情况下,这会导致甚至20倍的加速。加速可根据电介质由所述微振动来进行,根据将渗透的电介质,电介质的加热可能实际上是不期望的副作用。在此情况下,必须例如通过电冷却元件或通过在反应容器的壁内引导冷却剂的通道或通过与反应容器接触的电冷却元件来提供冷却以补偿电介质的意外加热替代地,在不易由微波来加热的电介质(例如石蜡)的情况下,较佳地提供附加的加热元件,例如提供对流加热器来将电介质加热到预定温度。为了使处理速度优化到最大可能的速度,同样重要的是将电介质非常确切地选择成使处理参数(主要是组织的直接微波照射的强度和在渗透过程中电解质的温度)完全适于这种特定的电介质。为此,该系统可能设计成用特定的电介质预先填充的闭合系统或包括具有对应的电介质的若干反应容器。根据一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·桑德逊H·乌尔布里希
申请(专利权)人:徕卡生物系统努斯洛克有限公司
类型:发明
国别省市:

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