[go: up one dir, main page]

DE3121974A1 - "verfahren und vorrichtung zur messung der verformbarkeit von lebenden zellen, insbesondere von roten blutkoerperchen" - Google Patents

"verfahren und vorrichtung zur messung der verformbarkeit von lebenden zellen, insbesondere von roten blutkoerperchen"

Info

Publication number
DE3121974A1
DE3121974A1 DE19813121974 DE3121974A DE3121974A1 DE 3121974 A1 DE3121974 A1 DE 3121974A1 DE 19813121974 DE19813121974 DE 19813121974 DE 3121974 A DE3121974 A DE 3121974A DE 3121974 A1 DE3121974 A1 DE 3121974A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channel
liquid
flow
cells
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813121974
Other languages
English (en)
Inventor
Marcel Prof. 75007 Paris Bessis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Original Assignee
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM filed Critical Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Publication of DE3121974A1 publication Critical patent/DE3121974A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N2015/025—Methods for single or grouped particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

DIPL.-ING. H. STEHMANN* DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER**
D-8500 NÜRNBERG 70 ■ ESSENWEINSTRASSE 4-6 TELEFON 0911/2037270 ■ TELEX 06/231 35
Nürnberg, 02.06.1981 /17/62
Organisme d'Etat dit: INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE, 101 rue de Tolbiac, F - 75 013 Paris
"Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Verformbarkeit von lebenden Zellen, insbesondere von roten Blutkörperchen"
130065/0927
PATENTANWALT VON 1930 BIS 1980 " ZUGELASSENER VERTRETER VOR DEM EUROPAISCHEN PATENTAMT
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Verformbarkeit von lebenden Zellen, wie beispielsweise rote Blutkörperchen.
Es ist bekannt, daß die Verformbarkeit der roten Blutkörperchen eine wesentliche Rolle in deren Funktionen und Lebenszeit spielt und eine wichtige Angabe für die Qualität des Hämoglobins, für die Wandstruktur und weitere Eigenschaften ist, so daß die Messung dieser Verformbarkeit bei der Erforschung und der Diagnose von verschiedenen, insbesondere hämatologischen Erkrankungen angewendet wird.
Es wurden bereits zahlreiche Techniken zur Messung der Verformbarkeit der roten Blutkörperchen entwickelt. Ein besonders präzises und praktisches Verfahren ist in der FR-PS 74 l6l60, (veröffentlicht unter der Nr. 2.270.557) beschrieben. Es besteht darin, eine Flüssigkeit, die rote Blutkörperchen in einer Aufschwemmung enthält, zwischen zwei koaxiale durchsichtige Wände zu geben, auf diese beiden Wände verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten in Bezug auf ihre gemeinsame Achse zu übertragen und ein zu dieser gemeinsamen Achse exakt normales, paralleles Strahlenbündel durch die Flüssigkeit durchzuschicken, um ein Diffrationsbild zu erhalten, aus welchem die charakteristischen Dimensionen der Diffraktionsringe in Beziehung zu der Differentialgeschwindigkeit der beiden Wände gemessen werden können. Der Geschwindigkeitsgradient des durch den Unterschied der Rotationsgeschwindigkeiten verursachten Abflusses sichert, in der Tat, durch die entsprechende Scherwirkung, eine gute Verformung der ganzen Zellenzusammenballung in der, zwischen den beiden Wänden fließenden Aufschwemmung .
Dieses Verfahren, auch wenn es völlig zufriedenstellend ausfällt, macht jedoch die Verwendung einer relativ komplexen Vorrichtung notwendig, mit zwei koaxialen, zylindrischen, be-
130065/0927
weglichen Wänden, die sich unabhängig voneinander drehen, mit Mitteln, um auf diese Wände verschiedene Rotationsgeschwin digkeiten in Bezug auf ihre gemeinsame Achse zu übertragen, und um ein Lichtstrahlenbündel, insbesondere von monochromatischem kohärentem Licht, senkrecht zur gemeinsamen Achse, durch den so verursachten Fluß zu richten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung der Verformbarkeit von lebenden Zellen, wie z.B. rote Blutkörperchen, zu liefern, das einfach und preiswert in der Ausführung ist und gleichzeitig zu Meßresultaten führt, die eine sehr hohe Genauigkeit erreichen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das eine sehr leichte Erforschung durch Änderung eines oder mehrerer der Parameter des Mediums, das die genannten mikroskopischen Objekte, insbesondere rote Blutkörperchen, enthält, ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Angabe einer besonders einfachen, preiswerten und sicheren Vorrichtung zur Messung der Verformbarkeit von mikroskopischen Objekten und insbesondere von lebenden Zellen, wie z.B. rote Blutkörperchen, die eine leichte Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Messung der Verformbarkeit von lebenden Zellen, wie z.B. roter Blutkörperchen, in Aufschwemmung in einer Flüssigkeit, durch welche zur Beobachtung des von den Zellen gelieferten Diffraktionsbildes, parallele Lichtstrahlen geschickt werden, um die charakteristischen Dimensionen der Diffraktionsringe zu messen. Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß man die in dieser Flüssigkeit enthaltene Aufschwemmung in einem röhrenförmigen Kanal mit fixer Wand in einer zu dem Lichtstrahlbündel senkrechten Richtung in Form einer laminaren
130065/0927
oder fast genau laminaren Strömung durchfließen läßt, wobei das Lichlstrahlenbündel die Aufschwemmung in diesem Kanal durchquert.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Entdeckung, daß man, wenn man die flüssige Aufschwemmung mit einer ausreichenden Geschwindigkeit ohne weitere Maßnahmen durch den Kanal fließen läßt, ein Diffraktionsbild erhält, dessen Qualität ausreicht, um genaue Messungen zu erlauben, trotz der Tatsache, daß der Geschwindigkeitsgradient, der die Scherwirkung bestimmt, in einem wesentlichen Teil des Durchgangsabschnittes des Abflusses Null oder unbedeutet klein ist.
Der Erfindung gemäß wird eine laminare oder fast laminare Strömung der Flüssigkeit durch den Kanal realisiert.
Gemäß einem ersten, vereinfachten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Aufschwemmung von Zellen in einer passenden Flüssigkeit, die die gewünschten Spannkraft- und Viskositätseigenschaften aufweist, vorbereitet und diese Flüssigkeit wird i-n Form einer laminaren oder fast laminaren Strömung durch den Kanal zum Durchlaufen gebracht. Die Länge des Kanals soll ausreichen, um den Aufbau bzw. die Erhaltung des laminaren Zustandes in der von dem Lichtstrahlenbündel, vorzugsweise von monochromatischem, kohärentem Licht, durchquerten Zone zu ermöglichen.
Der Durchgangsabschnitt des Kanals ist vorzugsweise größer
2
als 0,0005 mm und die Durchflußmenge der Flüssigkeit durch den Abschnitt ist größer als 0,1 ml/min.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung können vorteilhafterweise eine oder mehrere der Eigenschaften des Mediums, zum Beispiel die Sauerstoff- oder Kohlendioxid-Teildrucke, die Viskosität, die Spannkraft (Tonus) usw. während der Messung progressiv geändert werden, ohne wie beim Stand der Technik, durch die Notwendigkeit gestört zu werden, eine fortlaufende
130065/0927
Durchflußmenge durch eine mit Rotationsbewegungen angetriebene Vorrichtung durchlaufen zu lassen.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die ? Messungen mit einem besonders hohen Genauigkeitsgrad erlaubt, kann man eine zellenfreie Flüssigkeit zum Durchlaufen durch den Kanal bringen und in die Flüssigkeit, in Höhe des Kanals und an einer Stelle des Durchgangsquerschnittes, die zugleich vom Mittelpunkt dieses Abschnittes und von der Kanalwand entfernt ist, einen Fluß von Zellen, wie z.B. rote Blutkörperchen, in einer Richtung, die der Strömungsrichtung der Flüssigkeit nahekommt oder gleich ihr ist, injizieren, so daß die in diesem Teil des Durchgangsabschnittes enthaltenen mikroskopischen Objekte durch die Lichtbahn des Strahlenbündels strömen.
Bei diesem Ausübungsbeispiel können ebenfalls die Eigenschaften des Mediums, in welchem sich die roten Blutkörperchen befinden, progressiv vorteilhafterweise geändert werden, indem entweder die Eigenschaften der Flüssigkeit oder die Eigenschaften des Transfermediums der mikroskopischen Objekte zur Injektionsstelle hin geändert werden.
Der Durchgangsabschnitt in dem Kanal kann jede beliebige Form haben, nämlich quadratisch, rechteckig oder kreisförmig. Der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Punkten der Wand in Richtung des Strahlenbündels ist vorzugsweise größer als 25^ , z.B. von 100 bis 150 fi .
In dem Falle, daß Zellen durch den Kanal in den Flüssigkeitsfluß injiziert werden, kann die Injektion entweder an einer Stelle bzw. an mehreren getrennten Stellen oder gemäß einem fortlaufenden, vorzugsweise ringförmigen Teilabschnitt erfolgen. So kann, im Falle eines Kanals mit kreisförmigem Abschnitt, die Injektion gemäß einem ringförmigen oder kreisförmigen Teilabschnitt erfolgen: beispielsweise kann die Stärke in dem Ring, bei einem Kanaldurchmesser von 100 L· , ca. 25 L betragen.
130065/0927
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung insbesondere zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich dadurch auszeichnet, daß sie einen Kanal mit durchsichtiger Wand aufweist, dessen Länge ausreichend ist, um den Aufbau oder die Erhaltung einer laminaren oder fast laminaren Flüssigkeitsströmung zu ermöglichen, wobei die Eingangsöffnung dieses Kanals mit Mitteln verbunden ist, die die Zufuhr einer Flüssigkeit unter einem zur Erzielung der Strömung ausreichenden Druck ermöglichen, wobei diese Vorrichtung andererseits Mittel besitzt ,um durch den Kanal und in einer Richtung, die zur Strömungsrichtung genau senkrecht ist, ein Lichtstrahlenbündel, vorzugsweise von monochromatischem, kohärentem Licht, das ein Diffraktionsbild liefern soll, durchlaufen zu lassen.
Die Mittel für die Zuführung der Flüssigkeit können vorteilhafterweise aus mindestens einer mit dem Kanal verbundenen Pumpe bestehen, um einen Flüssigkeitsabfluß in Richtung des Kanals und durch diesen sicherzustellen.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Vorrichtung vorteilhafterweise mit Mitteln ausgestattet sein, um oberhalb des Kanals eine Zellenaufschwemmung in der Flüssigkeit hervorzurufen, z.B. indem eine Injektionszone in der Flüssigkeitsbahn in Richtung des Kanals vorgesehen wird, so daß eine homogene Aufschwemmung, die durch den Kanal abfließen kann, entsteht.
Die Vorrichtung kann jedoch auch ohne diese Mittel verwendet werden, indem die Aufschwemmung außerhalb der Vorrichtung durchgeführt wird und dann im fertigen Zustand in die Vorrichtung eingeführt wird.
Im Gegensatz dazu kann, bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, die Vorrichtung vorteilhafterweise in Höhe des Kanals
130065/09 2 7
Mittel zur Einführung eines Zellenflusses in einen Teilabschnitt des Kanals, der z.B. vom Kanal oder von dessen Wand entfernt ist und dies in einer zu der Abflußrichtung genau parallelen Richtung, aufweisen.
5
Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Injektionsmittel eine oder mehrere Nadeln, die in der Abflußrichtung orientiert sind und in der gewünschten Höhe des Kanalabschnittes einmünden, aufweisen.
Die Nadel kann vorzugsweise eine Nadel mit ringförmigem Querschnitt sein, die einen ringförmigen Durchfluß von lebenden Zellen ermöglicht. Der zentrale Teil der Nadel enthält einen Durchgang, durch welchen ein Teil der zellenfreien Flüssigkeit fließen kann und der bestimmt ist, den zentralen Teil des Abflusses zu bilden.
Falls eine fortlaufende Änderung einer oder mehrerer Eigenschaf ten des flüssigen Mediums gewünscht wird, kann die Vorrichtung vorteilhafterweise mit mindestens zwei Pumpen ausgestattet werden, die in eine Mischkammer münden. Dabei kann die Betätigung, die Geschwindigkeit der Pumpen, einerseits und die Einstellung der Mischkammer, andererseits so gewählt sein, daß die progressive Mediumsänderung gemäß einem vorher bestimmten Programm durchgeführt wird.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert, die Ausführungsbeispiele darstellen. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum
Messen der Verformbarkeit von roten Blutkörperchen entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt des Kanals dieser Vorrichtung,
130065/0927
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Injektionsmittel und des Anfangsteils des Kanals einer Vorrichtung zur Messung der Verformbarkeit von roten Blutkörperchen entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 4 einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die abgebildete Vorrichtung zum Messung der Verformbarkeit von roten Blutkörperchen einen Meßkanal 1 auf, der einen Eintrittskanal oder eigentlichen Kanal 2 enthält, dessen gerader Durchgangsabschnitt, in Fig. 2 dargestellt, einem abgeflachten Rechteck mit einer Länge von 1 cm und einer Höhe von etwa 100 JA entspricht. Der Kanal besteht aus einer oberen, rechteckigen Glasplatte 3 und einer unteren, dickeren, ebenfalls rechteckigen Glasplatte 4, die an ihrem vorderen und hinteren Ende mit einer Zulauföffnung 5 und einer Evakuierungsöffnung 6 versehen ist) eine hermetische, umschließende Dichtung 7 ist zwischen den beiden Glasplatten 3, 4 eingefügt und bildet die Seitenränder des Durchgangsabschnittes.
Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, steht der Kanal 1, dessen Länge ca. 4 cm beträgt, senkrecht, so daß er von dem Bündel 8 eines Lasers 9 durchquert wird. Dieses Strahlenbündel wird senkrecht zu den Glasplatten 3,4 gerichtet, um auf einem Bildschirm 10 oder auf einer anderen Vorrichtung, zwecks Analyse des entstandenen Diffraktionsbildes, verwertet zu werden.
Die Evakuierungsöffnung 6 des Kanals 1 ist mittels eines Rohrstutzens 11 mit einem Vakuum-Rezipienten 12 verbunden.
Ferner ist die Zulauföffnung 5 mit einem Zufuhrrohrstutzen 13 verbunden, der in eine Mischkammer 14 mündet, an welcher
13 0 0 65/0927
■η-
eine Pumpe 15 endet, beispielsweise eine Pumpe, dargestellt in Form einer Kolbenpumpe und versehen mit nicht abgebildeten Betätigungsmitteln, wobei diese Pumpe 15 eine Injektion von roten Blutkörperchen mit gleichbleibender Menge in die
Kammer 14 ermöglicht. Die Kammer 14 ist andererseits mit einer Mischkammer 16 verbunden, in welcher die beiden Pumpen 18, 19 ebenfalls in Form von Kolbenpumpen dargestellt, enden. Die Kolben 20 dieser Pumpen werden ebenfalls von geeigneten Antriebsmotoren betätigt.
Die in den Pumpen 18 und 19 enthaltenen Flüssigkeiten, die in den gewünschten Verhältnissen in der Kammer 16 gemischt werden, bilden, durch Vermischen in dieser Kammer, die Flüssigkeit, die die Zellenaufschwemmung enthalten. Diese Flüssigkeit ist beispielsweise eine Dextran-Lösung mit einer Viskosität von 10 cp und der gewünschten Spannkraft (Spannung, Tonus). Mit Hilfe der beiden Pumpen 18, 19 und der Mischkammer 16 ist es möglich, die Viskosität, die Spannkraft oder die Teildrucke oder noch weitere Parameter des Mediums auf Wunsch zu ändern, um entweder ein Medium von konstanter Zusammensetzung während der ganzen Messung oder ein Medium von progressiv veränderbarer Zusammensetzung zu schaffen.
Während des Betriebes wird, wie ersichtlich, durch die Vorrichtung den Aufbau einer laminaren Strömung einer homogenen Aufschwemmung von roten Blutkörperchen in der im voraus vorgesehenen zusammengesetzten Flüssigkeit durch den eigentlichen Kanal 2 ermöglicht. Die Bewegung dieser Aufschwemmung beim Durchfließen des Kanals liefert ein auf dem Bildschirm 10 auswertbares Diffraktionsbild. Dieses Diffraktionsbild, das, im Ruhezustand der Flüssigkeit, konzentrische, kreisförmige Ringe aufweist, beginnt sich auszudehnen und nimmt eine charakteristische Konfiguration an, wenn die Flüssigkeit mit laminarer Strömung den Kanal 2 durchfließt. Die Konfiguration des Bildes ist charakteristisch für die Verformung der roten Blutkörperchen in der Aufschwemmung.
130065/0927
Die Durchflußmenge im Kanal 2 und demzufolge die Amplituden der Durchflußgeschwindigkeiten werden durch die Stärke des Druckes der verschiedenen Pumpen im unteren Teil bestimmt. Zur Regelung der Abflußmenge können auch Mittel vorgesehen werden, die eine einwandfreie, konstante Durchflußmenge, die mit verstellbaren, gewünschten Werten festgelegt werden kann, gewährleisten.
Die verschiedenen Eigenschaften der Aufschwemmung, nämlich die Flüssigkeitszusammensetzung, ihre Teil drucke, ihre Spannkraft (Tonus) sowie die Dichte der roten Blutkörperchen in der Flüssigkeit, können vom Fachmann leicht bestimmt werden und müssen nicht in Bezug auf die bei den früheren Apparaten, so wie in dem vorerwähnten französischen Patent beschrieben, verwendeten Meßwerte geändert werden.
Der Kanalabschnitt kann, statt eines abgeflachten Rechteckes, auch quadratisch, beispielsweise mit 150 U Seitenlänge, oder kreisförmig, beispielsweise mit einem Durchmesser zwischen 25 und 100 JA sein. Die Länge des Kanals ist dabei so gewählt, daß, unter Berücksichtigung der Turbulenzen, die durch die Anordnung des Flüssigkeitseingangs- und -ausgangs eventuell verursacht werden, die von dem Lichtstrahlenbündel durchquerte Zone von einer laminaren Strömung durchflossen wird. In der Regel reicht eine Länge von einigen Zentimentern aus.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 befindet sich ein Kanal 21 in einer Glasrohre 22 mit einem inneren Durchmesser von 150 fi .
Diese zylindrische Glasrohre schließt sich an ein, in Form eines Trichters ausgeweitetes Teil 23 an, dessen Durchmesser sich in Richtung zur Röhre 22 hin progressiv verjüngt, und dessen Ende mit dem größeren Durchmesser sich an eine zylindrische Kammer 24 anschließt. In dieser Kammer 24 und konzentrisch
130065/0927
zu der gemeinsamen Achse des Ganzen befindet sich eine ringförmige Nadel, d.h. eine Nadel mit einer äußeren, zylindrischen umschließenden Wand 26 und einer inneren, umschließenden Wand 25, wobei zwischen den beiden Wänden ein ringförmiger Raum 27 entsteht, der an seinem vorderen Ende geöffnet und an seinem hinterem Ende verschlossen ist, wobei der Nähe des hinteren Endes durch einen Zufluß 28 rote Blutkörperchen in einer, in einem passenden flüssigen Medium konzentrierten Aufschwemmung eingeleitet.
Die innere Wand 25 verlängert sich an ihrem hinteren Ende bis über die Kammer 24 hinaus und ist mit einem Rohrstutzen für den Flüssigkeitszulauf verbunden. Die Flüssigkeit wird in die Kammer 24 durch einen Einlaß 29 eingeführt und die durch den inneren Raum 30 der Wand 25 und durch einen umschließenden Raum 31 der Kammer 24 durchfließenden Mengen müssen so sein, daß keine bemerkenswerte Turbulenz in Höhe des vorderen Endes der Nadel 24, 25 entsteht, damit am vorderen Ende der Nadel eine praktisch laminare Abflußzone geschaffen wird; diese laminare Strömung setzt sich in der Röhre 22 fort.
Für die Messung schafft man im Raum 30 und im Raum 31 einen Flüssigkeitsabfluß ohne rote Blutkörperchen, um zu versuchen, eine laminarartige Strömung in dem kegelstumpf artigen Teil 23 und in der Röhre 22 herbeizuführen. Gleichzeitig leitet man einen Fluß von roten Blutkörperchen durch einen ringförmigen Raum 27, welcher dann in der Flüssigkeit eine ringförmige Aufschwemmung 32 von roten Blutkörperchen, die von der Achse der Röhre 22 und deren Wand gleich weit entfernt ist, bildet. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, bleiben die roten Blutkörperchen in diesem ringförmigen Teilabschnitt 32, in welchem der Geschwindigkeitsgradient bedeutend ist, konzentriert. Auf diese Weise entsteht auf dem. Bildschirm ein noch schärferes und genaueres Diffraktionsbild, das Messungen höchster Präzission ermöglicht.
130065/0927
Die Injektion von roten Blutkörperchen in einen passenden Teil des Durchgangsabschnittes des Kanals kann selbstverständlich nach verschiedenen Geometrien erfolgen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wäre es also möglich, anstatt, die roten Blutkörperchen in eine Mischkammer 14 oberhalb des Kanals 2 zu injizieren, um eine homogene Aufschwemmung zu erhalten, sie im Gegenteil in die Kammer 1, in dem Kanal, zu injizieren, so daß sie sich in einer flachen Konfiguration von geringerer Dicke, beispielsweise auf halbem Weg zwischen der inneren Wand der oberen Glasplatte 3 und des zentralen Teils des Kanals 2, anordnen.
Es versteht sich von selbst, daß der Fachmann nicht nur die Geometrie des Kanalabschnittes, sondern auch dessen Maße sowie den Wert der Durchflußmenge der durch den Kanal fließenden Aufschwemmung ändern kann. Die entsprechenden Werte können anhand einfacher Experimente gefunden werden, wobei die Stärke des Kanals, d.h. die von dem Strahlenbündel innerhalb des Kanals zurückgelegte Entfernung in Abhängigkeit von dem gewünschten Verdünnungszustand va-rieren soll, wie an sich bekannt ist.
Die, in der Lösung, die effektiv Erythrozyten enthält, von dem Strahlenbündel zurückgelegte Entfernung beträgt mindestens 25 JU · Der höchste Wert dieser Entfernung ist vorzugsweise auf 150 jtl begrenzt, dies hauptsächlich, um zu große Abflußmengen, eine zu starke Verdünnung, sowie die Schwierigkeiten, die die Erhaltung einer laminaren Strömung in zu großen Durchgangsabschnitten mit sich bringen, zu vermeiden, aber es versteht sich von selbst, daß diese aus Praxisgründen genannten Werte, vom theoretischen Standpunkt gesehen, nicht entscheidend sind.
130 0 6 5/0927
Die Verdünnung ist vorzugsweise so beschaffen, daß ca. 80 bis 90 % des geraden Abschnittes des Lichtstrahlenbündels von den Partikeln aufgenommen werden.
Die ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nur bevorzugte Ausführungen und es versteht sich von selbst, daß das Verfahren mit Hilfe anderer Mittel durchgeführt werden kann.
So hat man überraschenderweise ■ feststellen können, daß es möglich ist, das erfindungsgemäße Verfahren in den Vorrichtungen, wie im vorerwähnten französischen Patent beschrieben, zu verwenden, unter der Voraussetzung, daß die rotierenden Wände stillgelegt werden und daß die Flüssigkeit mit der gewünschten Durchflußmenge durch diese Vorrichtung zum Durchlaufen gebracht wird.
Der Kanal kann sowohl gekrümmt als auch geradlinig sein.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fach männischen Abwandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.
130065/0927

Claims (15)

  1. DIPL.-ING. H. STEHMANN* DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER**
    D-B500 NÜRNBERG 70 ■ ESSENWEINSTRASSE 4-6 ■ TELEFON 0911 /2037270 · TELEX 06/23135
    Nürnberg, 02.06.1981 /17/62
    Ansprüche
    / 1./Verfahren zur Messung der Verformbarkeit von lebenden Zellen, wie z.B. den roten Blutkörperchen, in Aufschwemmung in einer Flüssigkeit, durch welche ein paralleles Lichtbündel zur Beobachtung des von den Zellen gelieferten Diffraktionsbildes geschickt wird, um die charakteristischen Dimensionen der Diffraktionsringe zu messen, dadurch gekennzeichnet, daß die in dieser Flüssigkeit enthaltene Aufschwemmung in einem röhrenförmigen Kanal mit fixer Wand in einer zu diesem Bündel genau senkrechten Richtung, in Form einer laminaren oder fast laminaren Strömung durchfließt, wobei das Strahlenbündel die Aufschwemmung in dem Kanal durchquert.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine homogene Aufschwemmung der Zellen in der Flüssigkeit realisiert wird und daß diese Flüssigkeit in Form einer laminaren oder fast laminaren Strömung im Kanal zum Durchlauf geführt wird.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zellenfreie Flüssigkeit zum Durchlauf im Kanal zugeführt wird und daß in die Flüssigkeit, in Höhe des Kanals und an einer Stelle des Durchgangsquerschnittes von begrenzter Oberfläche, in einer Richtung, die der Strömungsrichtung der Flüssigkeit· nahe oder gleich ist, ein Strom von Zellen injiziert wird, so daß die in diesem Teil des Durchgangsquerschnittes enthaltenen Zellen quer zu der Bahn des Lichtbündels strömen.
    130065/0927
    PATENTANWALT VON 1930 BIS 1980 " ZUGELASSENER VERTRETER VQR DEM EUROPAISCHEN PATENTAMT
  4. 4· Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektion in einem ringförmigen Teil des Durchgangsquerschnittes durchgeführt wird.
  5. 5- Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Durchgangsquerschnitt des Kanals größer
    ist als 0,0005 mm .
  6. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmenge durch den Kanal größer ist als 0,1 ml/min.
  7. 7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Verdünnung, die effektiv die Zellen enthält und die von dem Lichtstrahlenbündel durchquert wird, größer ist als 25 jU ·
  8. 8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Eigenschaften des flüssigen Mediums während der Messung progressiv geändert werden.
  9. 9. Vorrichtung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einen Kanal mit durchsichtiger Wand (2, 22) und einer Länge die ausreichend ist, um eine laminare oder fast laminare Strömung aufzubauen oder zu erhalten, wobei der Eingang des Kanals mit Mitteln verbunden ist, die das Zuführen einer Flüssigkeit unter einem zur Herstellung des Abflusses ausreichenden Druck, ermöglichen und außerdem Mittel (9) vorgesehen sind um durch den Kanal und in einer, zur Strömungsrichtung genau senkrechten Richtung, ein Lichtbündel zu senden, das ein Diffraktionsbild liefert.
    130065/0927
  10. 10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch Mittel (14, 15), um oberhalb des Kanals (2) eine homogene Aufschwemmung der Zellen in der Flüssigkeit zu erzielen.
  11. 11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch Mittel (25, 26) in Höhe des Kanals (22) die die Einführung eines Stromes von Zellen in einen Teil (32) des Durchgangsquerschnittes von begrenzter Oberfläche, in einer zur Strömungsrichtung genau senkrechten Richtung, ermöglichen.
  12. 12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrmittel mit einer ringförmigen Nadel (26, 25) versehen sind, die in der Strömungsrichtung orientiert ist und in den Kanalabschnitt einmündet.
  13. 13- Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (2) einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist.
  14. 14. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal einen kreisförmigen Abschnitt aufweist.
  15. 15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln zur progressiven Änderung von mindestens einem der Parameter der Aufschwemmung während der Messung versehen ist.
    130065/0927
DE19813121974 1980-06-06 1981-06-03 "verfahren und vorrichtung zur messung der verformbarkeit von lebenden zellen, insbesondere von roten blutkoerperchen" Withdrawn DE3121974A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8012592A FR2484077B1 (fr) 1980-06-06 1980-06-06 Procede et dispositif de mesure de la deformabilite de cellules vivantes, notamment des globules rouges du sang

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3121974A1 true DE3121974A1 (de) 1982-02-04

Family

ID=9242776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813121974 Withdrawn DE3121974A1 (de) 1980-06-06 1981-06-03 "verfahren und vorrichtung zur messung der verformbarkeit von lebenden zellen, insbesondere von roten blutkoerperchen"

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4428669A (de)
JP (1) JPS5752860A (de)
DE (1) DE3121974A1 (de)
FR (1) FR2484077B1 (de)
GB (1) GB2077457B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0092775A1 (de) * 1982-04-28 1983-11-02 Holger Dr. Kiesewetter Messeinrichtung zur Messung des Verformungsvermögens von roten Blutkörperchen
DE102017008946A1 (de) * 2017-09-23 2019-03-28 Universität Greifswald Verfahren zum Verformen von deformierbaren Körpern und Vorrichtungen dazu

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695431A (en) * 1982-08-16 1987-09-22 Technicon Instruments Corporation Volumetric pumping apparatus and method for supplying fluids to sheath stream flow cells
EP0125857B1 (de) * 1983-05-12 1989-04-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Teilchenzähler
DE3522186A1 (de) * 1985-06-21 1987-01-02 Hoechst Ag Messeinrichtung zum messen des verformungsvermoegens von roten blutkoerperchen
US5278048A (en) * 1988-10-21 1994-01-11 Molecular Devices Corporation Methods for detecting the effect of cell affecting agents on living cells
ATE121790T1 (de) * 1988-10-21 1995-05-15 Molecular Devices Corp Verfahren und apparat zur messung der effekte von zellwirksamen mitteln auf lebende zellen.
US5104804A (en) * 1990-06-04 1992-04-14 Molecular Devices Corporation Cell assay device used in a microphysiometer
US6812032B1 (en) 1993-01-21 2004-11-02 Cdc Technologies, Inc. Apparatus and method for making a plurality of reagent mixtures and analyzing particle distributions of the reagent mixtures
GB9405028D0 (en) * 1994-03-15 1994-04-27 Counting Tech Ltd Fluid diluter
US5601234A (en) * 1994-08-01 1997-02-11 Abbott Laboratories Fluid nozzle and method of introducing a fluid
DE69434965D1 (de) * 1994-09-06 2007-06-14 Cdc Technologies Inc Vorrichtung zum pumpen und führen von flüssigkeiten im zusammenhang mit hämatologischen prüfungen
US6152868A (en) * 1998-03-02 2000-11-28 Becton, Dickinson And Company Inertial tube indexer
US20040224300A1 (en) * 1997-01-24 2004-11-11 Shuji Terashima Method for separating nucleated cells
US20030180705A1 (en) * 1997-01-24 2003-09-25 Asahi Medical Co., Ltd. Method of regenerating blood vessels
US6268119B1 (en) * 1997-01-24 2001-07-31 Asahi Medical Co., Ltd. Method for separating cells
US6030086A (en) * 1998-03-02 2000-02-29 Becton, Dickinson And Company Flash tube reflector with arc guide
US6080366A (en) * 1998-03-02 2000-06-27 Becton, Dickinson And Company Disposable blood tube holder
US6120429A (en) * 1998-03-02 2000-09-19 Becton, Dickinson And Company Method of using inertial tube indexer
US6285450B1 (en) 1998-03-02 2001-09-04 Bradley S. Thomas Blood centrifugation device with movable optical reader
US6002474A (en) * 1998-03-02 1999-12-14 Becton Dickinson And Company Method for using blood centrifugation device with movable optical reader
US6074883A (en) * 1998-03-02 2000-06-13 Becton, Dickinson And Company Method for using disposable blood tube holder
US6575930B1 (en) * 1999-03-12 2003-06-10 Medrad, Inc. Agitation devices and dispensing systems incorporating such agitation devices
RU2204137C2 (ru) * 2001-02-08 2003-05-10 Красноярская государственная медицинская академия Способ определения деформируемости эритроцитов
RU2225002C1 (ru) * 2002-06-28 2004-02-27 Нижегородский государственный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Способ выявления легкой фракции эритроцитов
JP4385049B2 (ja) * 2003-06-23 2009-12-16 セウォン メディテック インコーポレイテッド 血球変形性測定装置
WO2014017186A1 (ja) * 2012-07-25 2014-01-30 ソニー株式会社 微小粒子測定装置及び微小粒子測定装置における送液方法
KR102053487B1 (ko) 2013-03-15 2019-12-06 아이리스 인터내셔널 인크. 혈액 샘플에서의 입자 분석을 위한 시스 유체 시스템 및 방법
JP6404317B2 (ja) 2013-03-15 2018-10-10 アイリス インターナショナル， インコーポレイテッド 血液サンプル中の粒子分析のためのフローセルシステム及び方法
GB201315196D0 (en) * 2013-08-23 2013-10-09 Univ Dresden Tech Apparatus and method for determining the mechanical properties of cells
KR102137303B1 (ko) * 2014-10-17 2020-07-23 아이리스 인터내셔널 인크. 유체 샘플을 이미징하기 위한 시스템 및 방법
US10444137B2 (en) * 2018-01-23 2019-10-15 Cbrn International, Ltd. Bioaerosol detector having safeguards
WO2020219825A1 (en) 2019-04-24 2020-10-29 Cornell University Systems, compositions, and methods for evaluating biomechanical properties of cells
GB2606074B (en) * 2019-11-19 2023-11-08 Horiba Ltd Particle size distribution measuring apparatus and particle size distribution measuring method
CN112557261B (zh) * 2020-12-07 2022-12-09 昆明理工大学 一种基于c形微柱的红细胞分离检测装置及分离检测方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3413464A (en) 1965-04-29 1968-11-26 Ibm Method for measuring the nucleic acid in biological cells after enhancement in an acidic solution
US3873204A (en) * 1970-01-14 1975-03-25 Bio Physics Systems Inc Optical extinction photoanalysis apparatus for small particles
FR2121987A5 (de) * 1971-01-14 1972-08-25 Ctre Etu Rech Ind Lian
DE2201524C3 (de) 1972-01-13 1978-07-06 Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt Verfahren zur automatischen Differentialzählung der Leukozyten in einer Blutprobe
US3822095A (en) * 1972-08-14 1974-07-02 Block Engineering System for differentiating particles
DE2405839C2 (de) * 1974-02-07 1982-06-09 Schmid-Schönbein, Holger, Dr.med., 8000 München Anordnung zum Messen der Flexibilität von Teilchen
FR2270557B1 (de) * 1974-05-10 1976-12-24 Anvar
US3947123A (en) 1974-05-13 1976-03-30 The Board Of Regents Of The University Of Washington Coherent optical analyzer
US4209256A (en) 1978-07-21 1980-06-24 Smithkline Corporation Liquid flow viewing cell and method for analyzing liquid stream
DE2943116C2 (de) 1979-10-25 1986-06-19 Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, 8000 München Einrichtung zur durchflußcytometrischen Reaktions- und/oder Diffusionsmessung
US4338024A (en) 1980-05-02 1982-07-06 International Remote Imaging Systems, Inc. Flow analyzer and system for analysis of fluids with particles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0092775A1 (de) * 1982-04-28 1983-11-02 Holger Dr. Kiesewetter Messeinrichtung zur Messung des Verformungsvermögens von roten Blutkörperchen
DE102017008946A1 (de) * 2017-09-23 2019-03-28 Universität Greifswald Verfahren zum Verformen von deformierbaren Körpern und Vorrichtungen dazu

Also Published As

Publication number Publication date
FR2484077A1 (fr) 1981-12-11
JPS5752860A (en) 1982-03-29
GB2077457A (en) 1981-12-16
GB2077457B (en) 1984-11-14
FR2484077B1 (fr) 1984-07-06
US4428669A (en) 1984-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3121974A1 (de) "verfahren und vorrichtung zur messung der verformbarkeit von lebenden zellen, insbesondere von roten blutkoerperchen"
DE69017166T2 (de) Lösezelle für Feststoffe und Vorrichtung mit einer solchen Zelle zur Untersuchung der Lösekinetik.
DE3230246C2 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität von Flüssigkeiten, insbesondere des Blutplasmas
DE2253376A1 (de) Vorrichtung zur untersuchung der loeslichkeit und der aufloesung
DE2904909C3 (de) Küvette für optische Messungen
DE1801684B2 (de) Einrichtung zum durchfuehren einer chemischen reaktion eines in der form von einzelnen konzentrationszonen in einem traeger medium vorliegenden stoffes
DE68915744T2 (de) Kapillarelektrophorese durch Vakuuminjektion.
DE2848350A1 (de) Flussmessgeraet
DE3831818A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen der fliesseigenschaften von hochviskosen fluessigkeiten
DE2051189A1 (de) Vorrichtung zum Messen der optischen Dichte von Mikrobenkulturen
DE69817389T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur trennung menschlicher oder tierischer zellen verschiedener dichte von sie enthaltenden zelldispersionen
EP3874021B1 (de) Fluidikvorrichtung, fluidiksystem und verfahren zum entwickeln dreidimensionaler zellulärer gebilde
DE3880556T2 (de) Durchflusskuevette mit stroemungsspaltung.
Güth Zur Entstehung der Stoβwellen bet der Kavitation
DE3726403A1 (de) Vorrichtung zur elektrophorese
Kuttruff et al. Zur Abhängigkeit des Raumnachhalls von der Wanddiffusität und von der Raumform
DE2510762B2 (de) Vorrichtung zur Messung des Durchflusses
DE3227884A1 (de) Vorrichtung zum mischen von fluessigkeiten mit niedrigen stroemungsgeschwindigkeiten
DE2612598A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines filter-faserkuchens aus einer breiprobe
DE2653791A1 (de) Vorrichtung fuer kreisfoermige behaelter
DE2001117A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Homogenisierung eines Gemischs
DE4432830C2 (de) Durchflußmeßzelle mit Quecksilber-Tropfenelektrode
DE3030856A1 (de) Einrichtung und verfahren zum bestimmen rheologischer eigenschaften von biologischen fluiden.
DE3539922A1 (de) Verfahren zum betrieb eines mikroskopiergeraets
DE2733409A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der osmotischen zellresistenz

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: HAFNER, D., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 85

8141 Disposal/no request for examination