DE2743009C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus Clin. Exp. Immunol., Bd. 15, Okt. 1973, S. 289 bis 302 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung ist es erforderlich, daß die auf der Trägerschicht in diskreten Flächen vorhandenen Proben aus­ gestanzt und in jeweils dafür vorgesehenen Analysenröhrchen zum Messen der Radioaktivität mittels Szintillationslicht­ emission eingebracht werden. Dies erfordert eine relativ aufwendige Handhabung bei der Vorbereitung der Proben für die sich anschließende Messung. Aus der US-PS 38 55 473 ist das Abtasten einer Vielzahl von Proben in diskontinuierli­ chen Schritten für die Radioaktivitätsmessung bekannt, je­ doch sind auch hier die Proben jeweils in Analysenröhrchen untergebracht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit denen es möglich ist, eine Abschätzung der Radioaktivität ohne zeitraubendes Herausstanzen der Niederschlagsflächen aus der Trägerschicht vorzunehmen und somit eine einfache Probenhandhabung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei einer Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspek­ tivischer Darstellung und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einer Auflage in Form eines Behälters 1 und einem Photodetektor 2. Der Behäl­ ter 1 ist so ausgebildet, daß er eine Trägerschicht 10 in Form einer Filtermatte (angedeutet in den Figuren durch gestrichelte Linien), bestehend aus Papier, Glasfiber oder einem Gel, auf einer Oberfläche aufnehmen kann, auf der ein­ zelne Flächen 5 (Probenflächenbereiche) eines radioaktiven Materials, z. B. beta­ markierte Zellkulturen, während eines Filterprozesses aus­ gefällt wurden.

Der Behälter 1 ist wei­ terhin so ausgestaltet, daß er ein Szintillationsmaterial 11 in flüssiger, fester oder Gelform aufnehmen kann und in dem Szintillationen durch die von dem radioaktiven Material aus­ gesandte Radioaktivität induziert werden können. Der Behäl­ ter 1 kann aus Kunststoff oder Glas bestehen und sollte gegenüber dem Szintillationsmaterial 11 resistent und gegen­ über den Szintillationen transparent sein. Der Behälter 1 sollte so ausgelegt sein, daß er der vollen Länge und Breite der als Filtermatte ausgebildeten Trägerschicht 10 angepaßt ist und eine Tiefe von z. B. 0,05 bis 5 cm aufweist.

Der Photodetektor 2 besteht aus einer Photoelektronenver­ vielfacherröhre 3 und einem Lichtkanal 4 zur Führung des Szintillationslichtes von dem Behälter 1 zu der Photo­ elektronenvervielfacherröhre 3. Die Vorrichtung weist weiter­ hin eine Abtastvorrichtung in Form einer Zahnstangenanord­ nung 16, um den Behälter in Richtung eines Doppelpfeils 6 zu verschieben, sowie eine Zahnstangenanordnung 17 auf, um den Behälter in Richtung eines Doppelpfeils 7 zu verschieben.

Bei Gebrauch der Vorrichtung wird die als Filtermatte ausge­ bildete Trägerschicht 10, die z. B. 96 kleine, regelmäßig verteilte biologische Materialflächen mit eingelagerten radioaktiven Isotopen in einer 8×12-Matrixanordnung auf­ weist, direkt in den Behälter 1 eingesetzt und ein Flüssig­ keitsszintillator als Szintillationsmaterial 11 hinzugefügt. Der Behälter 1 wird dann in eine solche Lage in bezug auf den Photodetektor 2 gebracht, daß eine Fläche eines radio­ aktiven Materials an einer der vier Ecken der Matrixanord­ nung unmittelbar unterhalb dem Lichtkanal 4 zu liegen kommt. Der Anteil der Lichtausstrahlung des Szintillationsmaterials 11, der durch die von dieser Fläche ausgestrahlten Radio­ aktivität aktiviert wird, wird über ein begrenztes Zeit­ intervall mit Hilfe des Photodetektors 2 gemessen. Dadurch wird ein der Radioaktivität dieser Fläche proportionales Ausgangssignal erzeugt. Der Behälter 1 wird dann mit Hilfe der Zahnstangenanordnung 16 und 17 verschoben, bis eine an­ grenzende Fläche eins radioaktiven Materials direkt unter dem Lichtkanal 4 zu liegen kommt. Ein durch diese Fläche ak­ tivierter Lichtemissionsanteil wird dann über ein weiteres begrenztes Zeitintervall gemessen und ein weiteres Ausgangs­ signal erzeugt. Weiterhin findet ein schrittweises Verschie­ ben des Behälters 1 und Zählen der durch eine jeweilige radioaktive Fläche aktivierten Lichtemission statt, bis die von jeder der 96 Flächen abgestrahlte Radioaktivität über­ wacht wurde. Somit gibt der Photodetektor 2 nacheinander 96 Ausgangssignale ab, wobei jedes Ausgangssignal proportional zum Radioaktivitätsgehalt jeweils einer der 96 Flächen radioaktiven Materials ist. Die Flächen radioaktiven Mate­ rials werden dazu in irgendeiner Folge abgetastet. Zum Bei­ spiel können die Flächen in Reihen abgetastet werden, wobei nebeneinanderliegende Reihen in entgegengesetzter Richtung abgetastet werden. Jedoch hängt die speziell gewählte Folge der Abtastung von der Verteilung der mit radioaktivem Mate­ rial versehenen Flächen ab.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 weist der Photodetektor 2 zwei Photoelektronenvervielfacherröhren 3 auf, wobei eine auf jeder Seite des die Trägerschicht 10 aufnehmenden Behäl­ ters 1 angeordnet ist. Diese Vorrichtung arbeitet in der gleichen Weise wie die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung, wenn­ gleich die Maßnahme, zwei Photoelektronenröhren 3 zu benut­ zen, eine Übereinstimmungsfeststellung ermöglicht.

Sowohl im Falle der Fig. 2 als auch der Fig. 2 sollte ent­ weder die Eingangsfläche jeder Photoelektronenvervielfacher­ röhre 3 oder die Eingangsfläche des Lichtkanals 4 einer ein­ zelnen Fläche des radioaktiven Materials auf der Träger­ schicht 10 entsprechen.

Es ist ebenso möglich, den Photodetektor 3 mit einer Multi­ detektoranordnung zu versehen, die es gestattet, zwei oder mehrere Flächen radioaktiven Materials gleichzeitig zu über­ wachen. Weiterhin kann die Abtasteinrichtung eine Anordnung aufweisen, die es ermöglicht, den Photodetektor 2 in Rich­ tung des in gestrichelten Linien dargestellten Doppelpfeils 8 und 9 gemäß Fig. 1 zu verschieben, wohingegen der Behälter 1 festgehalten wird. Die Bewegung des Behälters 1 oder des Photodetektors 2 kann von Hand oder durch ein vorprogrammier­ tes automatisches System gesteuert werden. Ebenso ist es möglich, anstatt einer mechanischen Abtastung eine auf elek­ tronischem Wege arbeitende Abtastung zu benutzen.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Behälter 1 selbst aus einem Glas- oder Kunststoffszintillator bestehen, wobei sich dann das Hinzufügen eines Szintillationsmaterials erübrigt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die als Filtermatte ausgebildete Trägerschicht 10 selbst aus einem Szintillationsmaterial herzustellen, z. B. aus einem Glas­ faserszintillator.

Setzt man voraus, daß die Störpegelzählung auf einem annehm­ baren niedrigen Wert bleibt, und daß das radioaktive Material hinreichend mit der Trägerschicht 10 verbunden ist, so kann das Szintillationsmaterial 11 nach jedem Über­ wachungsprozeß wieder verwendet werden, ohne daß die Wirkung des nachfolgenden Überwachungsprozesses beeinträchtigt wird. Man kann somit ein Gefäß vorsehen, um das Szintillations­ material 11 im Kreislauf zu führen.

Der Behälter 1 und der Zählkopf können als integrale Einheit in der Vorrichtung ausgebildet werden, oder aber der Behäl­ ter 1 kann getrennt in die Vorrichtung eingesetzt werden, um ihn in die richtige Lage bezüglich des Photodetektors 2 zu bringen. Der Behälter 1 kann entweder unter manueller oder automatischer Steuerung mechanisch in die Lage, in der er überwacht werden soll, hineinbewegt bzw. aus dieser heraus­ bewegt werden.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann die Träger­ schicht 10 innerhalb des Behälters 1 mit ihrer die radio­ aktiv strahlenden Materialflächen 5 enthaltenden Oberfläche entweder zu dem Photodetektor 2 hin- oder davon weggerich­ tet angeordnet werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Radioaktivitätsmessung von auf bestimmten Probenflächenbereichen einer Trägerschicht aufgebrachten diskreten biologischen Proben, die durch eine Vielzahl klei­ ner, regelmäßig geformter biologischer Materialflächen mit eingelagerten, radioaktive Strahlen emittierenden Isotopen gebildet werden, bei dem eine durch die Radioaktivität der Proben hervorgerufene Szintillation-Lichtemission mit Hilfe eines oder mehrerer Photodetektoren gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht in einem Behälter auf­ genommen wird, der aus Szintillationsmaterial besteht oder in den ein Szintillationsmaterial eingebracht wird, und daß die Trägerschicht mit Hilfe des Photodetektors bzw. der Photodetektoren direkt in einer Vielzahl diskontinuierlicher Schritte derart abgetastet wird, daß eine Vielzahl von Aus­ gangssignalen erzeugt wird und jedes dieser Signale wenig­ stens einem Anteil der durch die jeweiligen Proben aktivier­ ten Lichtemissionen entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 10 und 500 Zellkulturmaterialflächen als Proben auf der Trägerschicht gleichmäßig verteilt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 96 Zellkulturmaterialflächen in einer regelmäßigen 8×12-Matrixanordnung auf der Trägerschicht verteilt werden 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine in unmittel barer Nähe der Trägerschicht (10) vorgesehene Abtasteinrich­ tung (16, 17) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen der Trägerschicht (10) und dem bzw. den Photodetektor(en).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Szintillationsmaterial (11) ein Flüssigkeitsszintillator ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Szintillationsmaterial (11) ein Glas- oder Kunststoff­ szintillator ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüberliegende Photodetektoren (2) vorgesehen sind, wobei jeweils einer auf jeder Seite des Behälters (1) angeordnet ist.