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DE19818425A1 - Microdissection sample handling device for histology or cytology - Google Patents

Microdissection sample handling device for histology or cytology

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DE19818425A1
DE19818425A1 DE19818425A DE19818425A DE19818425A1 DE 19818425 A1 DE19818425 A1 DE 19818425A1 DE 19818425 A DE19818425 A DE 19818425A DE 19818425 A DE19818425 A DE 19818425A DE 19818425 A1 DE19818425 A1 DE 19818425A1
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Malte Dr Med Boehm
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Abstract

The device has a carrier membrane (2) for a microdissection sample, which is attached to a holder frame (12) that is easily visible to the naked eye. The overall size of the device is suitable for fitting in a standard storage and transport container, with polymerization of the membrane after attaching to the holder frame, using UV light, electromagnetic radiation, or a particle beam. The holder frome is thinner than 5 mu m.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Proben für die membrangestützte Mikrodissektion sowie dafür optimierte Konstruktionsvorschläge.The invention relates to a device for handling Samples for membrane-assisted microdissection and therefor optimized design suggestions.

Die membrangestützte Mikrodissektion wurde 1992 erstmals vom Anmelder beschrieben und in weiteren Arbeiten präzisiert (1-3). Die Vorteile des Verfahrens sind in (3) beschrieben. Das Verfahren beruht darauf, daß die zu dissezierenden Objekte nicht direkt auf den Objektträger aufgebracht werden, sondern auf eine Trägermembran (Stand der Technik, Abb. 1). Diese Trägermembran erleichtert die Mikrodissektion in mehrfacher Weise: Erstens bleiben Beschaffenheit und Gestalt (histologische oder zytologische Integrität) des Dissektates erhalten, was die Qualität der Dissektion leicht überprüf- und dokumentierbar macht. Zweitens erleichtert die Trägermembran den Transfer des Dissektates ohne Beschädigung desselben in ein Reaktionsgefäß für die folgende Analyse. Drittens kann die Trägermembran als Substitut des Deckgläschens dienen und verbessert so die optische Qualität des mikroskopischen Bildes und verhindert die Verunreinigung des zu dissezierenden Objektes von außen. Die Art der Mikrodissektion spielt dabei keine Rolle; sie kann sowohl manuell als auch mittels elektromagnetischer Strahlen, zum Beispiel ultravioletten Laserstrahlen (4,5), geschehen. Die Trägermembran kann mittels ultravioletter Strahlung desinfiziert werden (3, Abb. 1, 10). Membrane-based microdissection was first described by the applicant in 1992 and further specified ( 1-3 ). The advantages of the method are described in ( 3 ). The method is based on the fact that the objects to be dissected are not applied directly to the slide, but rather to a support membrane (state of the art, Fig. 1). This support membrane facilitates microdissection in several ways: First, the nature and shape (histological or cytological integrity) of the dissectate are preserved, which makes the quality of the dissection easy to check and document. Secondly, the support membrane facilitates the transfer of the dissectate into a reaction vessel for subsequent analysis without damaging it. Thirdly, the carrier membrane can serve as a substitute for the cover slip and thus improves the optical quality of the microscopic image and prevents contamination of the object to be dissected from the outside. The type of microdissection is irrelevant; it can be done both manually and by means of electromagnetic rays, for example ultraviolet laser beams ( 4, 5 ). The carrier membrane can be disinfected using ultraviolet radiation ( 3 , Fig. 1, 10).

Bezüglich der optimalen Dicke der Membran besteht ein Zielkonflikt: Einerseits läßt sich die Membran umso besser schneiden und beeinträchtigt die optische Qualität umso weniger, je dünner sie ist, vorzugsweise dünner als 5 Mikrometer. Auf der anderen Seite lassen sich sehr dünne Membranen schlecht handhaben, da sie schlecht sichtbar sind, Falten werfen, einreißen und Ähnliches mehr.Regarding the optimal thickness of the membrane, there is a Conflict of goals: On the one hand, the membrane is all the better cut and affect the optical quality even less, the thinner it is, preferably thinner than 5 microns. On the on the other hand, very thin membranes are difficult handle, since they are difficult to see, wrinkle, tear down and the like.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Proben für die membrangestützte Mikrodissektion, wobei die Trägermembran von einem Rahmen gehalten wird (Abb. 2), sowie dafür optimierte Konstruktionsvorschläge.The invention relates to a device for handling samples for membrane-assisted microdissection, the support membrane being held by a frame ( Fig. 2), and design proposals optimized therefor.

Dadurch bleibt die Trägermembran immer plan und gestreckt, und sie kann einfach erkannt und transportiert und positioniert werden. Zudem ist sie von beiden Seiten zugleich zugänglich und kann von beiden Seiten bearbeitet werden.As a result, the carrier membrane always remains flat and stretched, and it can be easily recognized and transported and positioned become. It is also accessible and accessible from both sides can be edited from both sides.

Die Trägermembran kann dann auch durch beidseitige Bestrahlung (zum Beispiel mit ultraviolettem Licht) in einem Schritt auf beiden Seiten dekontaminiert werden, selbst wenn sie nicht durchlässig für ultraviolettes Licht ist.The carrier membrane can then also be irradiated on both sides (for example with ultraviolet light) in one step both sides are decontaminated, even if they are not is permeable to ultraviolet light.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das in diesem Fall an einer Seite freiliegende zu dissezierende Objekt in einem weiteren Schritt mit mit einer zweiten, ähnlich gebauten passenden Membran-/Rahmenkonstruktion eingedeckt wird (Abb. 2a und 2b). Welche der beiden Membranen dem Objektiv zugewandt werden soll, muß von der jeweiligen Anwendung abhängen.A further advantageous embodiment of the invention consists in that the object to be dissected, which is exposed on one side in this case, is covered in a further step with a second, similarly constructed membrane / frame construction ( FIGS. 2a and 2b). Which of the two membranes should face the lens must depend on the application.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die zum Eindecken benutzte Membran, in ihrer Dicke und Brechungsindex unter Berücksichtigung des Eindeckmittels auf das Objektiv abgestimmt wird. Dadurch können ohne wesentlichen Verlust an optischer Qualität solche Objektive verwendet werden, die für die Verwendung handelsüblicher Deckgläschen und Eindeckmedien vorgesehen sind.A further advantageous embodiment of the invention exists in that the membrane used for covering, in its thickness and refractive index taking into account the mounting medium the lens is tuned. This allows you to do without essential Loss of optical quality such lenses are used for the use of commercially available coverslips and  Mounting media are provided.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß sich die Maße der Membran-/Rahmenkonstruktionen an den Maßen von Standardobjektträgern (zum Beispiel 26 × 76 mm) orientieren, wodurch sie in handelsüblichen Präparatekästen aufbewahrt und transportiert werden können.A further advantageous embodiment of the invention exists in that the dimensions of the membrane / frame constructions the dimensions of standard slides (for example 26 × 76 mm) orient, making them in commercially available specimen boxes can be stored and transported.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß Rahmen und Unterlage, beziehungsweise die Rahmen für Trägermembran und die Rahmen für die Deckmembran so geformt oder mit Ausstülpungen versehen sind, daß sie ineinander einrasten, beziehungsweise verschiebefest miteinander verbunden werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Rahmen auf einer planen Unterlage (zum Beispiel Objektträger, Abb. 3) befestigt werden sollen.A further advantageous embodiment of the invention consists in that the frame and the base, or the frame for the support membrane and the frame for the cover membrane are shaped or provided with protuberances in such a way that they snap into one another or are connected to one another so as to be displaceable. This is particularly advantageous if frames are to be attached to a flat surface (e.g. slide, Fig. 3).

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die beiden Rahmen, beziehungsweise Membranen durch einen Abstandhalter in einem definierten Abstand voneinander gehalten werden. Dieser Abstandhalter kann als weiterer Rahmen, aber auch anders gestaltet sein. Der definierte Abstand zwischen den Membranen kann auch durch eine geeignete Konstruktion der Rahmen erreicht werden.A further advantageous embodiment of the invention exists in that the two frames, or membranes through a spacer at a defined distance from each other being held. This spacer can be used as another frame, but also be designed differently. The defined distance between the membranes can also be designed by a suitable Framework can be achieved.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Rahmen derart gestaltet ist, daß die Trägermembran mit dem Rahmen nicht verschweißt oder verklebt wird, sondern in den Rahmen auswechselbar eingespannt wird. Dann kann derselbe Rahmen mehrfach mit Membran bespannt und somit mehrfach verwendet werden.A further advantageous embodiment of the invention exists in that the frame is designed so that the Support membrane not welded or glued to the frame but is interchangeably clamped in the frame. Then the same frame can be covered several times with membrane and thus can be used several times.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Membran-/Rahmenkonstruktion zur Dekontamination mit elektromagnetischer Strahlung anderer Wellenlänge als ultraviolettes Licht, zum Beispiel Gammastrahlung oder mit Partikeln, zum Beispiel Elektronen bestrahlt wird. A further advantageous embodiment of the invention exists in that the membrane / frame construction for decontamination with electromagnetic radiation of a wavelength other than ultraviolet light, for example gamma radiation or with Particles, for example electrons is irradiated.  

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Rahmen so gestaltet sind, daß die Membran nicht plan ausgespannt ist, sondern definierte Formen im Raum einnimmt. Damit können auch nicht-planare Objekte an ihrer Oberfläche von Membran bedeckt werden. A further advantageous embodiment of the invention exists in that the frames are designed so that the membrane is not is stretched out flat, but defined forms in space occupies. This means that even non-planar objects can be Surface to be covered by membrane.  

Literaturliterature

1. Wieland I, Böhm M, Bogatz S (1992): Isolation of DNA sequences deleted in lung cancer by genomic difference cloning. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 89: 9705-9709.
2. Böhm M, Wieland I, Totzeck B (1993): Detection of tumor-specific homozygous deletions in human biopsies by polymerase chain reaction. Cancer Genetics and Cytogenetics 65: 83-87.
3. Böhm M, Wieland I (1997) Analysis of tumour-specific alterations in native specimens by PCR: How to procure the tumour cells!, International Journal of Oncology 10: 131-139.
4. Böhm M, Wieland I, Schütze K, Rübben H (1997) Microbeam-MOMeNT: Non-contact microdissection of membrane-mounted native tissue, Am J Pathol 151: 63-67.
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2. Böhm M, Wieland I, Totzeck B (1993): Detection of tumor-specific homozygous deletions in human biopsies by polymerase chain reaction. Cancer Genetics and Cytogenetics 65: 83-87.
3. Böhm M, Wieland I (1997) Analysis of tumor-specific alterations in native specimens by PCR: How to procure the tumor cells !, International Journal of Oncology 10: 131-139.
4. Böhm M, Wieland I, Schütze K, Rübben H (1997) Microbeam-MOMeNT: Non-contact microdissection of membrane-mounted native tissue, Am J Pathol 151: 63-67.
5. German Patent Office, published application DE 196 03 996 A1.

Stand der TechnikState of the art

In Abb. 1 wird eine Trägermembran 2 für die Mikrodissektion (24 × 60) mm auf einen Standardobjektträger aus Glas 4 (26 × 76 mm) aufgebracht und mit einem Tropfen Gefrierkleber 6 oder einem anderen wasserlöslichen Kleister an einer Ecke 8 des Objektträgers 4 fixiert. Dargestellt ist ferner eine oberhalb des Objektträgers 4 angeordnete Strahlungsquelle für ultraviolettes Licht 10 mit 254 nm Wellenlänge, mit der die Membran bestrahlt wird.In Fig. 1, a carrier membrane 2 is for microdissection (24 x 60) mm on a standard glass slide 4 (26 × 76 mm) is applied and fixed with a drop freezing adhesive 6 or another water-soluble paste at a corner 8 of the slide 4. Also shown is a radiation source for ultraviolet light 10 with a wavelength of 254 nm, which is arranged above the slide 4 and with which the membrane is irradiated.

AusführungsbeispielEmbodiment

In Abb. 2b wird eine Trägermembranmembran 2 für die Mikrodissektion (26 × 76 mm) auf einen Rahmen 12 (26 × 76 mm, Rahmenprofil 2 × 2 mm) aufgebracht und darauf fixiert. Die Trägermembran 2 besteht aus Polyester, Polyethylen oder Polykarbonat von weniger als 5 µm Dicke.In Fig. 2b, a carrier membrane membrane 2 for microdissection (26 × 76 mm) is applied to a frame 12 (26 × 76 mm, frame profile 2 × 2 mm) and fixed thereon. The carrier membrane 2 consists of polyester, polyethylene or polycarbonate of less than 5 microns in thickness.

Auf der Trägermembranmembran 2, beziehungsweise dem Rahmen 12 ist ein Abstandhalter 14 (20 × 70 mm, Rahmenprofil 2 mm × 10 µm) zur Abstandhaltung zwischen Trägermembran und Deckmembran angebracht.On the support membrane 2 , or the frame 12 , a spacer 14 (20 × 70 mm, frame profile 2 mm × 10 microns) is attached to keep the distance between the support membrane and the cover membrane.

Dargestellt sind ferner oberhalb 10 und unterhalb 11 der Membran-/Rahmenkonstruktionen angeordnete Strahlungsquellen für ultraviolettes Licht mit 254 nm Wellenlänge.Radiation sources for ultraviolet light with a wavelength of 254 nm arranged above 10 and below 11 of the membrane / frame structures are also shown.

In Abb. 2a wird eine Deckmembran 3 (20 × 70 mm) auf einen Rahmen 13 (20 × 70 mm, Rahmenprofil 2 × 2 mm) aufgebracht und darauf fixiert. Die Deckmembran 3 besteht aus Polyester, Polyethylen oder Polykarbonat von mehr als 30 µm Dicke. Die Membran- und Rahmengröße ist so gewählt, daß die Deckmembran 3 auf Rahmen 13 in die Aussparung des Rahmens 12 der Trägermembran 2 aus Abb. 2b paßt. Die Abb. 2a und 2b sind als Explosionszeichnung zu verstehen, wobei die ultravioletten Strahlungsquellen 10 und 11 vor dem Zusammenstecken entfernt werden müßten.In Fig. 2a, a cover membrane 3 (20 × 70 mm) is applied to a frame 13 (20 × 70 mm, frame profile 2 × 2 mm) and fixed thereon. The cover membrane 3 consists of polyester, polyethylene or polycarbonate of more than 30 microns thick. The membrane and frame size is selected so that the cover membrane 3 on frame 13 fits into the recess in the frame 12 of the carrier membrane 2 from Fig. 2b. Fig. 2a and 2b are to be understood as an exploded view, the ultraviolet radiation sources 10 and 11 would have to be removed before plugging together.

In Abb. 3a ist der Rahmen 12 der Trägermembran mit Rastverbindern 20 versehen, die in entsprechende Aussparungen 21 des Objektträgers 5 passen. Alternativ ist der Rahmen 12 der Trägermembran in Abb. 3b mit Rastverbindern 22 versehen, die den Objektträger 4 umgreifen, so daß im Objektträger 4 entsprechende Aussparungen nicht erforderlich sind.In Fig. 3a, the frame 12 of the support membrane is provided with locking connectors 20 which fit into corresponding recesses 21 of the slide 5 . Alternatively, the frame 12 of the carrier membrane in Fig. 3b is provided with latching connectors 22 which engage around the slide 4 , so that corresponding recesses in the slide 4 are not necessary.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Handhabung von Proben für die membrangestützte Mikrodissektion, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermembran von einem Trägerrahmen gehalten wird.1. Device for handling samples for membrane-based microdissection, characterized in that the carrier membrane is held by a carrier frame. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermembran dünner als 5 Mikrometer ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the Carrier membrane is thinner than 5 microns. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermembran aus einem ultraviolettes Licht absorbierenden Polymer besteht.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the support membrane from an ultraviolet light absorbent polymer. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie am Rahmen permanent fixiert ist.4. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the film on the frame is permanently fixed. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen derart gestaltet ist, daß die Trägermembran in den Rahmen auswechselbar eingespannt werden kann.5. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the frame is such is designed so that the carrier membrane is replaceable in the frame can be clamped. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Trägermem­ bran-/Rahmenkonstruktion eine zweite Deckmembran-/Rahmenkonstruktion aufgesetzt wird und das zu mikrodissezierende Objekt zwischen beiden Membranen zu liegen kommt.6. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that on the carrier membrane branch / frame construction a second cover membrane / frame construction is placed and the object to be microdissected between comes to rest on both membranes. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen der Membran-/Rahmenkonstruktion(en) in ihrer Dicke und Zusammensetzung auf das Eindeckmedium und die Optik des zur Betrachtung verwendeten Mikroskops derart abgestimmt sind, daß sich eine optimale optische Qualität ergibt. 7. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the membranes of the Membrane / frame construction (s) in their thickness and Composition on the mounting medium and the optics of the Consideration used microscope are matched so that there is an optimal optical quality.   8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran der Deckmembran-/Rahmenkonstruktion dicker als 10 µm ist.8. Method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the membrane of Cover membrane / frame construction is thicker than 10 µm. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein definierter Abstand zwischen Träger- und Deckmembran durch einen Abstandhalter erreicht wird.9. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a defined distance between support and cover membrane by a spacer is achieved. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckmembran aus einem durchsichtigen Polymer besteht.10. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the cover membrane from one clear polymer. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein definierter Abstand zwischen Träger- und Deckmembran durch eine entsprechende Gestaltung der beiden Rahmen erreicht wird.11. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a defined distance between carrier and cover membrane by a corresponding Design of the two frames is achieved. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermembran dem Objektiv zugewandt ist.12. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the carrier membrane to the Is facing lens. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckmembran dem Objektiv zugewandt ist.13. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the cover membrane to the Is facing lens. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mem­ bran-/Rahmenkonstruktionen in ihren Abmessungen so gehalten sind, daß sie in Standardaufbewahrungs- und -transportgefäßen Platz finden.14. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the mem bran / frame structures are held in their dimensions so that place them in standard storage and transport containers Find. 15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen Ausstülpungen und/oder Aussparungen besitzen, mit denen sie ineinander oder in entsprechend gestaltete plane Unterlagen (Objektträger) einrasten. 15. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the frame protuberances and / or have recesses with which they are in one another or in appropriately designed flat documents (slides) click into place.   16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektträger Ausstülpungen und/oder Aussparungen besitzen, in die entsprechend gestaltete Rahmen passen.16. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the slide Have protuberances and / or recesses in the appropriately designed frames fit. 17. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen so gestaltet sind, daß die Membranen nicht planar ausgespannt sind, sondern im Raum definierte Formen annehmen.17. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the frame is designed in this way are that the membranes are not stretched planar, but assume defined forms in space. 18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen nicht teilweise durchlässig für ultraviolettes Licht sind.18. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the membranes are not are partially transparent to ultraviolet light. 19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mem­ bran-/Rahmenkonstruktionen mit nicht-ultravioletten elektromagnetischen Strahlen bestrahlt werden.19. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the mem bran / frame constructions with non-ultraviolet electromagnetic rays are irradiated. 20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mem­ bran-/Rahmenkonstruktionen mit Partikeln bestrahlt werden.20. The method according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the mem branch / frame structures are irradiated with particles.
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