DE69632503T2

DE69632503T2 - Kulturobjektträgervorrichtung

Info

Publication number: DE69632503T2
Application number: DE69632503T
Authority: DE
Inventors: Tadeusz A. Tyndorf; Timothy A. Stevens
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2016-02-28
Also published as: JPH08332071A; CA2172347A1; EP0747473B1; US5518925A; CA2172347C; JP2891333B2; EP0747473A2; DE69632503D1; EP0747473A3

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Verwendung der Anordnung bei der Zellkulturherstellung. Insbesondere weist die Anordnung ein Gefäß, einen Objektträger und eine Einrichtung zum Trennen des Gefäßes vom Objektträger auf.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Es ist in der medizinischen Laborpraxis sowie in der biologischen Forschung oft erwünscht, verschiedene Bakterien, Zellen oder Gewebe in bestimmten Medien zu züchten und anschließend das resultierende Wachstum zu untersuchen. Eine besondere Verwendung dieses Verfahrens findet sich in Virologie-Laboratorien, wo Wirtszellen gezüchtet und zum Erkennen viraler Aktivität verwendet werden.
Typisches Gerät zum Durchführen biologischer Reaktionen oder biologischen Wachstums, wie das Züchten von Gewebekulturen, ist im US-Patent 3 726 764 beschrieben. Die Vorrichtung nach dem US-Patent 3 726 764 ist eine Kammer, die an einem gläsernen Objektträger mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Dichtung angebracht ist. Ein spezielles Werkzeug wird in die Dichtung gekeilt, um die Kammer vom gläsernen Objektträger zu trennen.
Ein gängiges Problem, das Benutzer typischer Geräte wie im US-Patent 3 726 764 beschrieben antreffen, besteht darin, daß ein separates Werkzeug zum Entfernen der Kammer vom Objektträger nicht praktisch ist, und daß trotz eines hohen Maßes an Fertigkeit und Vorsicht beim Trennen von Kammer und Objektträger nicht immer gewährleistet ist, daß der gläserne Objektträger nicht zerstört wird, und damit ist eine Kontamination der Zellen auf dem Träger ebenfalls nicht ausgeschlossen.
WO 91/13638 offenbart eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese Vorrichtung weist ein Basisteil und einen Behälter mit einer Kammer auf. Der Behälter ist lösbar mit dem Basisteil verbunden und das Basisteil kann entfernt werden, indem es vom Behälter abgezogen wird.
EP 0 681 024 A1 gilt als Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ und offenbart einen biologischen Objektträger mit einer Basis und einem Behälter. Ein Verbondungselement dichtet die Oberseite des Basisteils ab und verbondet diese lösbar mit dem unteren Rand der Seitenwände des Behälters. Es ist keine Einrichtung zum Trennen des Behälters von dem Basisteil vorgesehen.
Bei der verstärkten Bedeutung der Effizienz von Medizin- und Forschungsprodukten besteht ein Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung zum effektiven und effizienten Ausführen einer Zellkulturproduktion. Die verbesserte Vorrichtung schützt die den Vorgang ausführende Person besser und ist gegenüber verfügbaren Vorrichtungen vergleichsweise einfach und kostengünstig herzustellen.
Überblick über die Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der der Behälter leicht von der Basis zu lösen ist.
Die erfindungsgemäße Kultur-Objektträgervorrichtung ist durch Anspruch 1 definiert. Erfindungsgemäß ist die Einrichtung zum Lösen des Behälters von dem Basisteil ein bewegbarer Hebel, der an dem Behälter angebracht ist.
Vorzugsweise weist der Behälter einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich sowie Seitenwände auf, die sich von einer oberen Fläche zu einer unteren Fläche erstrecken, wobei die untere Fläche lösbar in Eingriff mit dem Basisteil steht. Vorzugsweise ist die untere Fläche des Gefäßes mit einer flüssigkeitsundurchlässigen Dichtung lösbar an dem Basisteil angebracht. Vorzugsweise kann die flüssigkeitsundurchlässige Dichtung aus einer Zusammensetzung auf Silikon- oder Acrylatbasis sowie aus Organopolysiloxan-Elastomeren bestehen. Die Einrichtung zum Trennen des Basisteils von dem Gefäß ist höchst vorzugsweise ein bewegbarer Hebel. Es ist erwünscht, den Hebel nahe dem hinteren Abschnitt des Gefäßes anzubringen. Der Hebel kann dazu dienen, eine geeignete Kraft zwischen dem Gefäß und dem Basisteil zu bewirken, um diese zu trennen.
Höchst vorzugsweise handelt es sich bei dem Basisteil um einen Mikroskop-Objektträger. Das Basisteil und das Gefäß bestehen höchst vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff.
Um in der Vorrichtung biologische Reaktionen oder biologisches Wachstum durchzuführen, wird ein flüssiges Gewebekulturmedium durch die Öffnung im vorderen Ende des Gefäßes in die Vorrichtung eingebracht. Das Medium wird einer Inkubation unterzogen, um das Wachsen der Gewebekultur und deren Ansiedeln am Basisteil zu ermöglichen. Das flüssige Medium wird sodann aus dem Gefäß entfernt und mittels des Hebels von der Basis gelöst. Die Gewebekulturzucht kann sodann wie gewünscht behandelt und mikroskopisch untersucht werden. Diese Vorrichtung ist ebenfalls als anaerobe Kammer oder als Blutkulturkammer für mikrobiologische Assays geeignet.
Ein Merkmal der Erfindung ist, daß sie dahingehend einfach zu verwenden ist, daß das Gefäß durch den Hebel leicht von der Basis zu lösen ist, ohne ein separates Werkzeug zum Einkeilen zwischen Gefäß und Objektträger vorsehen zu müssen, und daß die Lösekräfte erheblich verringert sind. Ein anderes Merkmal der Erfindung ist, daß die Vorrichtung dahingehend im wesentlichen selbständig bzw. unabhängig ist, daß der Hebel an der Vorrichtung angebracht ist. Da die Vorrichtung aus optisch klarem Kunststoff bestehen kann, ist sie leicht wegwerfbar. Ferner verbessert die erfindungsgemäße Vorrichtung die Verfahren zum Durchführen biologischer Reaktionen auf Objektträgern durch das Aufrechterhalten der Integrität der biologischen Reaktion mittels der Einrichtung zum Trennen der Kammer vom Basisteil.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Kultur-Objektträgervorrichtung.
2 ist eine geschnittene Seitenansicht der Kultur-Objektträgervorrichtung von 1 entlang den Linien 2-2.
3 ist eine Seitenansicht des Kultur-Objektträgers von 1 zur Darstellung der Bewegung des Hebels.
4 zeigt das Lösen des Gefäßes vom Basisteil durch den Hebel.
5 zeigt das Lösen des Hebels an den perforierten Rändern.
6 ist eine perspektivische Darstellung einer Kultur-Objektträgervorrichtung mit vier Kammern, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
7 ist eine perspektivische Darstellung einer Kultur-Objektträgervorrichtung mit sechs Kammern, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Detaillierte Beschreibung
Zwar wird der vorliegenden Erfindung durch zahlreiche Ausführungsbeispiele in zahlreichen verschiedenen Formen genüge getan, jedoch sind in den Zeichnungen und in der detaillierten Beschreibung die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dargelegt, wobei darauf hingewiesen sei, daß die vorliegende Offenbarung als exemplarisch für die Prinzipien der Erfindung anzusehen sind und nicht die Erfindung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränken. Der Rahmen der Erfindung ist durch die zugehörigen Ansprüche bestimmt.
Die bevorzugte Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in 1 dargestellt, wobei die Vorrichtung 10 ein Basisteil 12, ein Gefäß 14, einen bewegbaren Hebel 16 und einen Deckel 18 aufweist.
Das Basisteil 12 weist eine planare obere Fläche 20 und einander gegenüberliegende Enden 22 und 24 auf, die senkrecht zur Fläche 20 verlaufen. Die obere Fläche 20 des Basisteils 12 ist zur Bildung einer Paßfläche für das Gefäß 14 eben. Das Basisteil 12 ist vorzugsweise ein Mikroskop-Objektträger. Ein derartiger Mikroskop-Objektträger besteht vorzugsweise aus Natronglas, das gereinigt wurde, um Öle, Fette, Tenside, Abrasive oder andere Materialien zu entfernen, die biologisches oder bakterielles Wachstum behindern. Alternativ kann der Mikroskop-Objektträger aus Kunststoff hergestellt sein. Derartige Kunststoffmaterialien können Polystyrol und dergleichen sein.
Das Gefäß 14 ist nahe dem Ende 24 angeordnet und liegt derart an der Fläche 20 des Basisteils 12 an, daß ein wesentlicher Bereich 30 der Fläche 20 nahe der Endfläche 22 frei bleibt. Diese freie Fläche 30 kann geätzt werden, um sie für geeignete Identifizierungsmarkierungen, beispielsweise ein geeignetes Etikett, geeignet zu machen.
Das Gefäß 14 weist einander entgegengesetzte Längsseitenwände 34 und 36 und einander entgegengesetzte Querseitenwände 38 und 40 auf, die einen offenen Boden 42 und eine geschlossene Oberseite 44 begrenzen. Die Seitenwände erstrecken sich von einer oberen Fläche 46 zu einer unteren Fläche 48. An der unteren Fläche befindet sich ein nach außen gerichteter Umfangsflansch 50, der die untere Öffnung 42 umgibt. Das Gefäß 14 weist ferner eine Trennwand 51 auf, die parallel zu den Seitenwänden 38 und 40 in gleichem Abstand von diesen verläuft, um zwei Kammern 53 und 55 zu bilden.
Wie in 2 dargestellt weist der Hebel 16 ein hinteres Ende 52 und ein vorderes oder Arbeitsende 54 auf. Das hintere Ende 52 und das vordere Ende 54 des Hebels 16 treffen sich an der Schwenkposition 56. Das hintere Ende 52 ist am Flansch 50 entlang der Seitenwand 40 des Gefäßes 14 angebracht. Der Hebel ist am Gefäß derart befestigt, daß er im wesentlichen vertikal nach oben oder nach unten bewegt werden kann.
Wie in 2 dargestellt, paßt der Deckel 18 schließend über das offene obere Ende des Behälters und ist leicht lösbar.
Das Gefäß 14 ist vorzugsweise aus transparenten Polymermaterialien gebildet. Derartige Materialien umfassen, jedoch nicht ausschließlich, Polystyrol, Polypropylen, Zelluloid, Polymethacrylat und Polymethylmethacrylat.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die untere Fläche 48 lösbar an der Fläche 20 des Basisteils 12 nahe der Endfläche 24 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Kleber, angebracht. Derartige Kleber sind unter anderem Silikone oder Acrylate.
Das Hauptkriterium für einen geeigneten Kleber ist, daß er die gewünschten lösbaren Klebereigenschaften zwischen dem Gefäß 14 und der Basis 12 bietet, eine flüssigkeitsundurchlässige Dichtung bildet, für das anschließend in der Vorrichtung verwendete Material im wesentlichen nicht giftig ist, nicht als Quelle für das Wachstum nicht erwünschter Mikroorganismen dient und die zum Trennen des Gefäßes von der Basis erforderlichen Lösekräfte verringert.
Wie in 3 dargestellt kann der Hebel eingesetzt werden, indem manuelle Kraft auf das Arbeitsende in Richtung der oberen Fläche der Basis derart aufgebracht wird, daß die Schwenkposition die obere Fläche der Basis berührt. Diese Bewegung ermöglicht es dem Arbeitsende eine Kraft auf den Flansch und die unter Fläche der Kammer in Aufwärtsrichtung aufzubringen, um so das Gefäß von der Basis zu lösen. Das Gefäß kann von der Basis unter Verwendung des Hebels gemäß der Darstellung in 4 gelöst werden.
Der Hebel 16 kann aus Kunststoff oder einem anderen flexiblen Material bestehen. Optional kann der Hebel vom Gefäß an den perforierten Rändern 60 zwischen dem hinteren Ende 52 und der Seitenwand 40 des Gefäßes gelöst werden, wie in 5 dargestellt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann wie folgt verwendet werden, um beispielsweise Gewebekulturen zu züchten. Die Kappe wird vom Gefäß entfernt. Das gewünschte flüssige Gewebekulturmedium, das eine Suspension aus zu züchtenden Zellen enthält, wird sodann in die Vorrichtung verbracht. Die Kappe wird wieder auf den Hals des Gefäßes aufgesetzt. Die Vorrichtung wird sodann in einen geeigneten Inkubator verbracht und unter bekannten Bedingungen zum Aus führen der Gewebekulturzucht inkubiert. Falls gewünscht, kann eine geeignete Behandlung der Zellen und des Mediums während dieses Züchtens erfolgen, um zytopathologische Veränderungen in den Zellen zu erreichen. Am Ende des Zuchtzeitraums hat sich eine Masse von Gewebezellen an der Basis angesiedelt. Das Gewebekulturmedium kann sodann durch Absaugen aus dem Gefäß entfernt werden. Das Gefäß wird sodann von der Basis gelöst, indem eine manuelle Kraft auf den Hebel aufgebracht wird, wie in 3 dargestellt, und indem das Gefäß wie in 4 gezeigt entfernt wird. Die Masse der an der Basis angesiedelten Gewebekulturzellen wird sodann gespült und auf der Basis fixiert, und die fixierte Gewebekultur wird sodann mit einem geeigneten Markierungsmittel zum Markieren der Kultur behandelt.
Zwar hat die beschriebene Kammer vier Seiten, jedoch können Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung mehr oder weniger Seiten sowie andere geometrische Formen aufweisen, beispielsweise kreisförmig sein. Ferner kann die vorliegende Erfindung jede gewünschte Zahl von Kammern aufweisen.
Die 6–7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zahlreiche Teile enthalten, welche im wesentlichen mit den Teilen der 1–5 identisch sind. Ähnliche Teile, die ähnliche Funktionen haben, werden daher mit den gleichen Bezugszeichen wie in den 1–5 zuzüglich des Suffix "a" zur Kennzeichnung dieser Teile in der 6 und des Suffix "b" zur Kennzeichnung dieser Teile in der 7 bezeichnet.
Wie in 6 dargestellt, weist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vorrichtung 70 mit vier Kammern auf, die ein Basisteil 12a, ein Gefäß 14a, einen Hebel 16a und einen Deckel 18a hat. Das Gefäß 14a weist ferner vier Kammern 72, 74, 76 und 78 auf, die durch Trennwände 80 und 82 gebildet sind.
Wie in 7 dargestellt, weist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vorrichtung 90 mit sechs Kammern auf, die ein Basisteil 12b, ein Gefäß 14b, einen Hebel 16b und einen Deckel 18b hat. Das Gefäß 14b weist ferner sechs Kammern 92, 94, 96, 98, 100 und 102 auf, die durch Trennwände 104, 106 und 108 gebildet sind.

Claims

Kultur-Objektträgervorrichtung mit einem Basisteil (12), einem Behälter (14) mit mehreren Kammern (53, 55), einer Einrichtung zum lösbaren Befestigen des Behälters an dem Basisteil und einer Einrichtung zum Lösen des Behälters von dem Basisteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Lösen des Behälters von dem Basisteil (3) ein an dem Behälter (14) angebrachter bewegbarer Hebel (16) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zum lösbaren Befestigen des Behälters an dem Basisteil ein Klebermaterial ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Kleber eine flüssigkeitsundurchlässige Dichtung zwischen dem Behälter und dem Basisteil bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, bei der das Basisteil (12) eine planare Oberseite (20) und gegenüberliegende, senkrecht zu der genannten Seite angeordnete Enden (22, 24) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Basisteil ein Mikroskopobjektträger ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, bei der der Behälter eine Oberseite und eine Unterseite (46, 48) sowie vordere und hintere Abschnitte und Seitenwände (38, 40), die sich von der Oberseite zur Unterseite erstrecken, aufweist, wobei die Unterseite (48) lösbar an dem Basisteil angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, bei der der Hebel (16) ein rückwärtiges Ende (52) und ein vorderes Ende (54) aufweist, wobei das rückwärtige Ende und das vordere Ende an einer Schwenkposition (56) aufeinandertreffen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der Hebel (16) durch perforierte Ränder (60) lösbar an dem Behälter (14) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, ferner mit einem abnehmbaren Deckel (18).