DE69014507T2

DE69014507T2 - Gerät zur Zellenvorbehandlung für Durchfluss-Zytometrie.

Info

Publication number: DE69014507T2
Application number: DE69014507T
Authority: DE
Inventors: Shiro Kimura; Kazuo Miyazawa
Original assignee: Chiyoda Manufacturing Corp
Current assignee: Chiyoda Manufacturing Corp
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2010-09-12
Also published as: DE69014507D1; EP0418026B1; EP0418026A3; EP0418026A2; US5167926A

Description

Die Erfindung gehört in den Bereich der Zytologie, das heisst der Untersuchung von Zellen und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung, welche vollautomatisch und in richtiger Reihenfolge Zellen für eine durchflusszytometrische und ähnliche zytologische Untersuchungen vorbereitet. Die Untersuchungen beziehen sich unter anderem auf eine Messung der Grösse der einzelnen Zellen und der relativen Menge der zwischen den Zellen enthaltenen Deoxyribonukleinsäure (DNA).
Die Durchflusszytometrie stellt eines der wichtigsten Werkzeuge im Bereich der zytologischen Biologie dar, für die Zellenimmunchemie und die Zytodiagnose zum Auffinden von Krebs. Im wesentlichen handelt es sich dabei um eine Klassifikation der Zellen nach Grösse, Typus und Gehalt von zwischen den Zellen vorhandenen Komponenten sowie ähnlichen Charakteristika. Die Durchflusszytometrie umfasst auch das Färben der Zellen mit fluoreszierenden Farbstoffen. Die gefärbten Zellen werden durch einen Laserstrahl zum Fluoreszieren gebracht, während sie durch ein dünnes Rohr fliessen. Die Intensität der Fluoreszenz der einzelnen Zellen wird gemessen und gestattet das Feststellen von deren Grösse, ihrem relativen Gehalt an DNA und so weiter.
Ein noch ungelöstes Problem bei der Zytometrie ist, wie man das ganze Verfahren der Vorbehandlung der zu untersuchenden Zellen beschleunigen könnte. Die Vorbehandlung umfasst viele Schritte, die in genau vorbestimmter Reihenfolge durchgeführt werden müssen.
Zu diesen Schritten gehört das Eingeben von Reagenzien in die Reagenzgläser, das Zentrifugieren der Probe-Reagenz-Gemische, das Entfernen von unnötiger Flüssigkeit aus dem Reagenzglas, das Färben der Zellen mit einem fluoreszierenden Farbstoff sowie das Filtrieren der Proben. Das tatsächliche Verfahren ist noch viel komplizierter.
Soweit uns bekannt ist, geschieht diese Zellenvorbehandlung meist von Hand, was viel Zeit verlangt und sehr aufwendig ist. Die manuelle Vorbehandlung ist ausserdem unerwünscht wegen den unvermeidlichen menschlichen Fehlern und der Ungleichheit der Behandlung durch den einen oder anderen Arbeiter. Ein Gerät, welches die Zellenvorbereitung vollautomatisch durchführt, wurde von den Zytologen lang ersehnt, sowohl um damit Arbeit zu sparen als auch um gleichmässige Vorbereitungsarbeiten zu gewährleisten. Wegen der Komplexität der Zellenvorbereitungsarbeiten ist eine solche Vorrichtung bisher nicht bekannt.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Gerät, welches die Zellenvorbehandlungsschritte für die Durchflusszytometrie und ähnliche zytologische Untersuchungen automatisch in richtiger Folge ausführt.
Kurz gesagt umfasst das erfindungsgemässe Gerät einen drehbaren Probenträger, welcher einen oder mehrere oben offene Probebehälter trägt, die meist die Form eines Reagenzglases aufweisen und eine flüssige Probe mit den zu untersuchenden Zellen enthalten. Der Träger ist um eine vertikale Achse drehbar und kann die in den Probebehältern enthaltene Flüssigkeit zentrifugieren.
Dazu gehören auch Düsen, mit deren Hilfe ein Reagenz oder mehrere Reagenzien sowie eine Spülflüssigkeit in die im Träger gehaltenen Probebehälter einzugeben sowie ein Zwischenbehälter, der mit den Düsen in Verbindung steht. Ferner sind Ventile für die Regelung der Zufuhr aus den Düsen zu den Probebehältern, ein oder mehrere Reagenzbehälter, ein Spülmittelbehälter, eine Druckluftquelle sowie ein Zwischenlagerbehälter für die gute Durchmischung der Probeflüssigkeit mit dem Reagenz, wozu man dafür sorgt, dass das Probe-Reagenzgemisch zwischen dem Probebehälter und dem temporären Zwischenlagerbehälter hin- und herströmt, ferner zum Spülen der Düsen und des Zwischenlagerbehälters mit Spülflüssigkeit. Ausserdem sind Mittel vorgesehen, welche die Temperatur der Probeflüssigkeit in den Probebehältern regelt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfassen die Düsen eine Vielzahl von Reagenz-Zufuhrdüsen, welche eine oder mehrere Reagenzien in die entsprechenden Probebehälter, die sich im Probenträger befinden, einleiten sowie eine Zufuhr-Absaugdüse, welche sich in und aus dem entsprechenden Probebehälter bewegt und Spülflüssigkeit einleitet und welche die Spülflüssigkeit und das Probe-Reagenzgemisch absaugt mit Hilfe von Druckluftenergie. Als Variante kann auch eine Vielzahl von Zufuhr-Absaugdüsen und gleichviele Zwischenbehälter vorgesehen sein, ein Behälter für jeden Probebehälter, so dass sämtliche Proben gleichzeitig behandelt werden können.
Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführung ist nur eine einzige Zufuhr-Absaugdüse vorgesehen, die mit einem drehbaren Mehrwegventil in Verbindung steht, welches eine Verbindung zwischen den Reagenzbehältern und einem Spülflüssigkeitsbehälter herstellt.
Die Zufuhr-Absaugdüse dient der Zufuhr von Reagenzien in die Probebehälter, dem Mischen der Proben mit den Reagenzien und dem Spülen. Auch hier kann eine Vielzahl von Zufuhr-Absaugdüsen vorgesehen sein, was eine gleichzeitige Behandlung sämtlicher im Träger vorhandenen Proben erlaubt.
Ein derart aufgebautes, erfindungsgemässes Gerät kann sämtliche Vorbereitungsschritte in der vorgeschriebenen Reihenfolge ausführen, unter Einhaltung gleichbleibender Verhältnisse, so dass dadurch die Zuverlässigkeit der Zytodiagnose und anderer durchflusszytometrischer Untersuchungen erheblich erhöht wird.
Die oben erwähnten Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie deren Realisation wird deutlich und die Erfindung wird klar verständlich anhand der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, welche einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.
Die Figuren zeigen in:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Zellenbehandlungsgerätes nach der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht in vereinfachter Darstellung einiger wichtiger Teile des Zellenbehandlungsgerätes;
Fig. 3 ist eine Ansicht des drehbaren Probenträgers des Geräts in Richtung der Pfeile III in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Ansicht von oben der Reagenzzufuhrdüsen und der druckluftbetätigten Zufuhrentleerungsdüsen, gesehen in Richtung der Pfeile IV in Fig. 2;
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Axialschnitt einer Zufuhr-Absaugdüse in einer untersten Lage, wobei sie ganz in einen Probebehälter eingeführt ist;
Fig. 6 zeigt ebenfalls eine Seitenansicht wie bei Fig. 5, nur ist hier die Zufuhr-Absaugdüse in einer Zwischenlage dargestellt;
Fig. 7 zeigt ebenfalls eine Seitenansicht wie bei Fig. 5, nur ist hier die Zufuhr-Absaugdüse ganz aus dem Probebehälter herausgezogen;
Fig. 8 zeigt eine Ansicht von oben der Temperatur-Konstanthaltemittel des Geräts, gesehen in Richtung der Pfeile VIII in Fig. 2;
Fig 9-13 sind Flussdiagramme, welche die hydropneumatische Anlage des Zellenbehandlungsgerätes während verschiedenen Behandlungsschritten darstellen;
Fig. 14 zeigt ein Diagramm, welches die Verfahrensschritte beim Einbringen des Reagenzmittels beim automatischen Betrieb des Zellenbehandlungsgeräts auf zeigt;
Fig. 15 ist ein Diagramm, welches die Verfahrensschritte beim Mischen und Spülen zeigt;
Fig. 16 ist ein Diagramm, welches die Schritte für die Temperatur-Konstanthaltung darstellt;
Fig. 17 ist ein Diagramm, welches die auszuführenden Schritte beim Filtrieren und Spülen zeigt;
Fig. 18-22 zeigen Schemata einer anderen hydropneumatischen Anordnung eines Zellen-Behandlungsgerätes bei verschiedenen Bearbeitungsschritten;
Fig. 23 zeigt ein Schema einer weiteren hydropneumatischen erfindungsgemässen Anordnung und
Fig. 24-28 zeigen Schemata der Anordnung nach Fig. 23 während verschiedenen Behandlungsschritten.
Das Zellenbehandlungsgerät ist in Fig. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet und zusammen mit einem Computer 12 datgestellt, welcher für die vollautomatische Steuerung sorgt. Das Gerät 10 umfasst einen drehbaren Probenträger 14, der im oberen Teil des Gerätes untergebracht ist. Der Probenträger 14 trägt an seinem Umfang ein oder mehrere oben offene Probenbehälter 16, in denen sich die flüssigen Proben mit den zu behandelnden Zellen befinden. Die Probenbehälter sind hier als Reagenzgläser dargestellt.
Im unteren Teil des Geräts sind an einer Seite Regale für die Reagenzflaschen 18 und Behälter 20 angebracht. An der anderen Seite befindet sich ein Abteil 22, mit welchem ein Behälter 24 mit Spülflüssigkeit und ein Behälter 26 für verbrauchte Flüssigkeit untergebracht sind. Beide Behälter sind Flaschen. Im unteren Teil in der Mitte ist ein Abteil 28 für die Temperaturüberwachung angeordnet.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den drehbaren Träger 14 für die Proben, der hier die Form einer Scheibe aufweist. Die Scheibe wird von einer senkrechten Spindel 30 getragen und von dieser rotiert. Ein Halter 32, welcher die oben offenen Probebehälter oder Reagenzgläser wegnehmbar aufnimmt, ist in Längsrichtung schwenkbar mit dem Träger 14 verbunden. Die gebogene Form des Halters 32 ist in Fig. 3 ersichtlich wie auch die Anordnung der Öffnungen 33, welche die Reagenzgläser aufnehmen. Der Halter 32 ist mit Spiel in einem Ausschnitt 34 des Trägers 14 untergebracht und ist an einander gegenüberliegenden Enden mit Drehzapfen 36 versehen, welche eine Schwingbewegung erlauben.
Fig. 2 zeigt zwei elektrische Antriebsmotoren 38 und 40, die wahlweise mittels einer nicht dargestellten Elektrokupplung die Spindel 30 treiben. Motor 38 kann den Probenträger 14 mit ausreichend hoher Druckzahl antreiben, um damit eine Zentrifugalwirkung auf die in den Reagenzgläsern enthaltenen Proben zu erzielen. Der zweite Motor 40 kann den Probeträger 14 mit niedriger Geschwindigkeit zu Positionierungszwecken antreiben. In der nachfolgenden Beschreibung wird der erste Motor 38 als Zentrifugiermotor, der zweite Motor 40 als Positionierungsmotor bezeichnet.
Figur 3 zeigt eine in einer bestimmten Winkelposition angebrachte Öffnung 42 am Rand der Scharte, deren Zweck später beschrieben wird. Eine solche Öffnung wäre überflüssig, wenn der Träger die durch unterbrochene Linien angedeutete Form hätte.
Wie bereits erwähnt, ist der Halter 32 nach Fig. 3 mittels Drehzapfen 36 mit dem Träger 14 verbunden. Die im Halter 32 gehaltenen Reagenzgläser hängen im Stillstand des Trägers 14 senkrecht. Wird der Träger 14 mit hoher Geschwindigkeit vom Zentrifugiermotor 38 angetrieben, schwenken die Reagenzgläser 16 radial nach aussen, so dass keine Probeflüssigkeit aus den Reagenzgläsern austritt. Damit bei hoher Geschwindigkeit kein Rattern auftritt, kann diametral gegenüber dem Halter 32 ein Gegengewicht 44 angeordnet werden.
Beide Figuren 2 und 4 zeigen eine Vielzahl von Reagenz-Zufuhrdüsen 46 und nur eine einzige Luft-Flüssigkeits-Zufuhr/Absaugdüse 48, die beide über der Kreisbahn der Reagenzgläser 16 im Halter 32 angeordnet sind. Die Reagenz-Zufuhrdüsen 46 dienen der Zufuhr des oder der Reagenzien in die Reagenzgläser 16 mit den Proben. Vorzugsweise sind genau so viele Zufuhrdüsen als die maximal vorgesehene Anzahl unterschiedlicher Reagenzien für das Zellen-Vorbereitungsverfahren. Bei der einfachsten Ausführungsform des Geräts nach der Erfindung ist nur eine Reagenz-Zufuhrdüse vorgesehen, welche ein oder mehrere Reagenzien eines oder mehrerer Reagenzgläser aus dem Halter 32 zuführt.
Fig. 5 - 7 zeigen die Luft-Flüssigkeits-Zufuhr/Absaugdüse 48 in grösserem Massstab. Sie kann sowohl Luft wie Flüssigkeit in die Reagenzgläser 16 abgeben oder absaugen. Die Düse wird von einem geeigneten Linearantrieb wie beispielsweise einem Schnecken-Mutter-Getriebe oder einem anderen nicht dargestellten Linearantrieb betätigt, welcher mit der Luft-Flüssigkeits-Zufuhr-Absaugdüse verbunden ist. Ein solcher Antrieb ermöglicht der Düse 48, wahlweise eine tiefste Lage Z2 nach Fig. 5, eine mittlere Lage Z1 nach Fig. 6 oder eine höchste Lage Z0 nach Fig. 7 einzunehmen. In der tiefsten Lage Z2 reicht die Düse 48 ganz in eines der Reagenzgläser hinein, in der mittleren Lage Z1 nur noch teilweise und in der höchsten Lage Z0 ist sie ganz herausgezogen. Figur 5 zeigt deutlich den Luftdurchgangskanal 50 und den Flüssigkeitsdurchgangkanal 52, der koaxial dazu angeordnet ist. Der Flansch 54 der Düse 48 bildet eine Art hermetischen Verschluss für das jeweilige Reagenzglas, wenn sich die Düse in der tiefsten Lage nach Fig. 5 befindet. Aus den Figuren 2 und 8 ist ersichtlich, dass drei Behälter mit konstanten Temperaturen 56, 58 und 60 in Reihe unter dem Träger 14, entlang der Bahn, welche die Reagenzgläser zurücklegen, angebracht sind. Jeder dieser Behälter mit konstanter Temperatur hat die Form eines Aluminiumblocks mit vertikalen Öffnungen 62. Die Öffnungen 62 sind kreisförmig angeordnet und weisen die gleichen Abstände auf wie die Bohrungen 33 im Halter 32 nach Fig. 3. Die Behälter sind bezüglich dem Träger 14 auf- und abwärts bewegbar.
Normalerweise befinden sich die Behälter 56 - 60 in der unteren Lage nach Fig. 2.
Sind die Reagenzgläser 16 im Halter 32 genau über die Öffnungen 62 eines dieser Behälter gebracht worden, können die Behälter angehoben werden, wobei der untere Teil der Reagenzgläser in die Öffnungen 62 eintaucht.
Bei der praktischen Ausführung weisen die Behälter 56 - 60 eine thermostatisch konstant gehaltene Temperatur von beispielsweise respektive 4º, 40º und 30ºC auf. Die Temperatur der Aluminiumblöcke wird vom Thermostaten konstant gehalten.
Wenn dies erwünscht ist, können im Halter 32 auch Luftkanäle angebracht sein, durch welche Luft eingeblasen wird, um die Reagenzien in den Reagenzgläsern zu erwärmen oder zu kühlen.
Die Figuren 9 bis 13 zeigen schematisch die verschiedenen Verfahrensschritte, wobei die hydropneumatischen Mittel 63 dem Mischen der Proben und Reagenzien sowie dem Spülen der Reagenzgläser 16 und anderer Teile dienen. Die Mittel umfassen eine Luft/Flüssigkeits-Zufuhr/Absaugdüse 48 nach den Fig. 9 - 12, die in eines der Reagenzgläser 16 eingeführt ist. Der Luftzufuhrkanal 50 in der Zufuhr/Absaugdüse wird einmal mit der Druckluftquelle 64 und einmal mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht (Fig. 10 und 11) mit Hilfe des Dreiwegventils 66. Der Weg 52 der Flüssigkeit durch die Düse 48 wird vom Dreiwegventil 70 einmal in den Zwischenlagerbehälter 68 hinein und einmal aus diesem Behälter herausgeführt. Die andere Ein-/Auslassöffnung des Zwischenlagerbehälters 68 wird entweder mit dem Abfallbehälter 26 (Fig. 9) oder mit Hilfe der Druckluftquelle 64 (Fig. 10) mit dem Spülflüssigkeitsbehälter 24 (Fig. 3) in Verbindung gebracht, wozu drei weitere Dreiwegventile 72, 74 und 78 sowie ein Auf/Zu-Ventil 76 angebracht sind.
Eine Überbrückungsleitung 80 erstreckt sich zwischen den Ventilen 70 und 72, welche den Zwischenlagerbehälter 68 überbrückt. Eine weitere Leitung 82 stellt eine direkte Verbindung von der Druckluftquelle 64 zum oberen Teil des Spülflüssigkeitsbehälter 24 her (Fig. 11 und 13).

Der Betrieb

Im folgenden wird nun beschrieben, wie die Zellen für Durchflusszytometrie durch die Vorrichtung 10 vorbehandelt werden. Die flüssigen Proben mit den Zellen werden in die Probebehälter 16 eingegeben. Die Reagenzgläser werden danach in die Öffnungen 33 des Halters 32 des Trägers 14 eingesteckt. Der erste Behandlungsschritt besteht darin, dass ein fluoreszierender Farbstoff oder ein ähnlicher Stoff in die Reagenzgläser eingegeben wird. Die Figur 14 zeigt das entsprechende Flussdiagramm. Dabei wird zunächst der Träger 14 mit Hilfe des Positionierungsmotors 40 soweit gedreht, bis sich die Reagenzgläser unter den Reagenz-Zufuhrdüsen 46 befinden. Danach geben die Düsen ein paar Tropfen der fluoreszierenden Farbe in die Reagenzgläser ab.
Der nächste Schritt besteht darin, dass das Reagenz innig mit der im Reagenzglas befindlichen Probe vermischt wird, gefolgt von einem Spülen der Reagenzgläser und anderen Teilen des hydropneumatischen Systems 63 entsprechend dem Flussdiagramm 15.
Eines der Reagenzgläser 16 des Trägers 14, welches sowohl die Probeflüssigkeit wie das Reagenz enthält, wird nun vom Positionierungsmotor 40 genau unter die Luft/Flüssigkeit-Zufuhr/Absaugdüse 48 gebracht. Danach wird die Düse 48 in die tiefste Lage Z2 gebracht. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, schliesst die Düse mit ihrem Flansch 54 das Reagenzglas 16 oben hermetisch ab.
Danach wird wie im Schema nach Fig. 9 ersichtlich Druckluft aus der Quelle 64 durch Ventil 66 und Luftkanal 50 in die Düse 48 eingelassen. Da nun das Reagenzglas 16 hermetisch geschlossen ist, wird das Probe-Reagenzgemisch pneumatisch aus dem Reagenzglas über Ventil 70 in den Zwischenlagerbehälter 68 befördert. Sofort nachdem Probe-Reagenzgemisch aus dem Reagenzglas in den Zwischenlagerbehälter geströmt ist, wird Ventil 66 geschlossen. Vorzugsweise wird ein nicht dargestellter Sensor angebracht, welcher die Entleerung des Gemisches aus dem Reagenzglas anzeigt.
Danach wird Druckluft aus der Quelle 64 via den Ventilen 76, 78, 74 und 72 in den Zwischenlagerbehälter 68 eingeleitet wie Fig. 10 zeigt.
Dabei hält Ventil 70 die Verbindung zwischen dem Zwischenlagerbehälter und dem Reagenzglas 16 offen, während Ventil 66 eine Verbindung zwischen dem Reagenzglas und der Atmosphäre herstellt. Beim Einströmen von Druckluft in den Behälter 68 fliesst demzufolge das Probe-Reagenzgemisch in das Reagenzglas 16 zurück.
Ein solches Hin- und Zurückfliessen des Probe-Reagenzgemisches zwischen dem Reagenzglas und dem Zwischenlagerbehälter kann mehrmals wiederholt werden, um damit eine gute Vermischung zu gewährleisten.
Gewisse Zellenvorbehandlungsverfahren schreiben ein Vermischen in jedem einzelnen Reagenzglas vor. In diesem Fall kann ein Satz von Rührstäben, die je wie Tellerventile ausgebildet sind, oberhalb dem Träger 14 angebracht sein, die auf- und abwärts in die Reagenzgläser bewegt werden.
Nachdem die Probe und das Reagenz gut vermischt worden sind, müssen die Zufuhr/Absaugdüse 48, der Zwischenlagerbehälter 68 und sämtliche weiteren Teile des hydropneumatischen Systems, die während des Mischvorganges mit der Probe und dem Reagenz in Berührung gekommen sind, durchgespült werden bevor ein weiterer Behandlungsschritt ausgeführt wird.
Nehmen wir an, dass das Probe-Reagenzgemisch sich im Zwischenlagerbehälter 68 befindet wie Fig. 9 zeigt. Jetzt müssen sämtliche Ventile 66, 70, 72, 74, 76 und 78 des hydropneumatischen Systems 63 in die Lage nach Fig. 11 gebracht werden. Wird nun Druckluft aus der Quelle 64 durch die Leitung 82 in den Behälter 24 mit Spülflüssigkeit geleitet, strömt Spülflüssigkeit über die Umleitung 80 direkt in das leere Reagenzglas 16 unter Umgehung des Zwischenlagerbehälters 68.
Danach werden sämtliche Ventile des hydropneumatischen Systems in die Lage nach Fig. 12 gebracht. Dadurch strömt Druckluft in das Reagenzglas 16 und wird die Spülflüssigkeit daraus verdrängt und fliesst durch die Überbrückungsleitung 80 in den Flüssigkeits-Abfallbehälter 26.
Ist die Zufuhr/Absaugdüse 48 wie oben beschrieben durchgespült, werden die Ventile in die Stellung nach Fig. 10 gebracht. Jetzt wird Druckluft aus der Quelle 64 durch die Ventile 76, 78, 74 und 72 in den Zwischenvorratsbehälter geleitet, wodurch das Probe/Reagenzgemisch in das Reagenzglas 16 zurückfliesst.
Nun wird die Zufuhr/Absaugdüse 48 angehoben, bis sie sich in der Lage Z0 nach Fig. 7 befindet, wobei sie sich gänzlich ausserhalb des Reagenzglases 16 befindet. Jetzt bringt der Positionierungsmotor 40 den Träger 14 zurück in die Ausgangslage, bei welcher die Öffnung 42 nach Fig. 3 des Trägers 14 sich über der Auslassöffnung 84 nach Fig. 8 unter der der Zufuhr/Absaugdüse 48 befindet. Wie Fig. 13 zeigt, steht die Auslassöffnung 84 über eine Leitung 86 mit dem Flüssigkeits-Abfallbehälter 26 in Verbindung. Jetzt wird die Zufuhr/Absaugdüse 48 in eine mittlere Lage Z1 gebracht, bei der sie sich senkrecht über der Auslassöffnung 84 befindet.
Jetzt werden alle Ventile des hydropneumatischen Systems in die Stellung nach Fig. 13 gebracht. Danach wird Druckluft aus der Quelle 64 über die Leitung 82 in den Behälter 24 mit Spülflüssigkeit gebracht.
Nun wird die Zufuhr/Absaugdüse 48 aus der mittleren Lage Z1 nach Fig. 6 in ihre höchste Lage Z0 nach Fig. 7 gebracht, in welcher sie gänzlich aus der Öffnung 42 des Trägers 14 herausgezogen ist. Jetzt ist der Schritt des Mischens von Probe und Reagenz im Reagenzglas 16 und das Ausspülen der Teile des hydropneumatischen Systems 63 vollendet, wie dies im Flussdiagramm nach Fig. 15 ausgeführt ist.
Der nächste Schritt besteht im Zentrifugieren der Reagenzgläser 16 mit den Proben. Dazu wird die Spindel 30 des Trägers 14 mittels der nicht dargestellten Kupplung mit dem Zentrifugiermotor 38 verbunden. Dieser treibt den Träger 14 mit ausreichender Tourenzahl an, so dass eine gewünschte Zentrifugalwirkung der Proben in den Reagenzgläsern eintritt. Danach wird die Zufuhr/Absaugdüse 48 nacheinander in die einzelnen Reagenzgläser 16 eingeführt und saugt den oberen Teil der unnötigen Flüssigkeit ab.
Der nächste Schritt besteht aus einer Wärmebehandlung der Proben entsprechend dem Flussdiagramm nach Fig. 16.
Danach werden die Proben einem Filtrierverfahren entsprechend Flussdiagramm nach Fig. 17 unterworfen. Das Filtrierverfahren dient dazu, Fremdstoffe oder Unreinheiten aus den Proben zu entfernen wie Gewebeteilchen oder Anhängsel an den Zellen, welche nicht für die Durchflusszytologie geeignet sind.
Das Filtrierverfahren umfasst zunächst das Einbringen der Probe aus dem Reagenzglas 16 in den Zwischenbehälter 68 durch einen nicht dargestellten Filter, der zwischen der Zufuhr/Absaugdüse 48 und dem Ventil 70 angebracht ist. Die Stellung der Ventile des hydropneumatischen Systems entspricht der Stellung nach Fig. 9. Danach werden die Ventile in die Stellung nach Fig. 11 gebracht und Druckluft treibt Spülflüssigkeit aus dem Behälter 24 in das Reagenzglas 16, wobei das Filter von Feststoffen, welche aus der Probe zurückbehalten wurden, freigespült wird. Danach werden die Ventile in die Stellung nach Fig. 12 gebracht und die Feststoffe enthaltende Spülflüssigkeit pneumatisch aus dem Reagenzglas 16 in den Flüssigkeitsabfallbehälter 26 befördert. Jetzt werden die Ventile in die Stellung nach Fig. 10 gebracht und die Probe-Flüssigkeit pneumatisch in das Reagenzglas zurückgebracht. Das Filtrieren der Probeflüssigkeit ist damit beendet.
Als nächstes werden die Zufuhr/Absaugdüse 48 und der Vorratsbehälter 68 mit Spülflüssigkeit aus dem Behälter 24 gereinigt. Diese Teile werden auf gleiche Weise wie nach dem Mischen der Probeflüssigkeit mit dem Reagenz gereinigt, wie aus dem Flussdiagramm nach Fig. 17 und dem Schema nach Fig. 13 hervorgeht.
Das oben beschriebene Verfahren der Zellenvorbehandlung muss für jede einzelne in den Reagenzgläsern 16 enthaltene Probe des Trägers 14 durchgeführt werden. Dazu wird der Träger 14 vom Motor 40 schrittweise bewegt, bis die Reagenzgläser 16 sich unter der Zufuhr/Absaugdüse 48 befinden. Die Reagenzgläser mit den vorbehandelten Proben werden aus dem Gerät 10 entnommen und der Vorrichtung für Durchflusszytometrie zugeführt.
Wie bereits erwähnt, kann mit einer einzigen Düse für das Eingeben des Reagenz in ein oder mehrere Reagenzgläser 16 des Trägers gearbeitet werden. In Fällen, wo sich zwei oder mehrere Reagenzgläser auf dem Träger 14 befinden, ist das Nacheinandereingeben der Reagenz in die einzelnen Reagenzgläser aus einer einzigen Düse unerwünscht wegen der verschiedenen Reaktionszeiten der Proben. Es ist daher vorteilhaft, eine Vielzahl von Reagenzzufuhrdüsen im Gerät 10 anzubringen. Jegliche Reagenzien können dann gleichzeitig in die Reagenzgläser auf dem Träger 14 abgegeben werden, wenn es erwünscht ist, dass die Reaktionszeit für sämtliche Proben die gleiche ist.
Auf gleiche Weise können ebensoviele Zufuhr/Absaugdüsen 48 und ebensoviele Zwischenbehälter 68 vorgesehen sein, welche je mit einer solchen Düse in Verbindung stehen wie Reagenzgläser 16 gleichzeitig behandelt werden sollen. Sämtliche in den Reagenzgläsern enthaltenen Proben werden dann gleichzeitig anstatt nacheinander behandelt wie oben beschrieben.
Gewisse Reagenzien für die Zellenvorbehandlung müssen bei niedriger Temperatur, beispielsweise bei 4ºC aufbewahrt werden. Die Reaktionszeit wäre unzulässig lang, wenn solche bei tiefer Temperatur aufbewahrten Reagenzien direkt in die Reagenzgläser eingegeben werden würden. Es wird daher vorgeschlagen, nicht dargestellte zusätzliche Vorratszwischenbehälter vorzusehen zwischen dem Tieftemperatur-Vorratsbehälter und den Reagenz-Zufuhrdüsen 46.
Das Fassungsvermögen dieser Zwischenbehälter sollte so bemessen sein, dass es gerade ausreicht für die nachfolgende Eingabe in die Reagenzgläser. In diesem Zwischenvorratsbehälter erwärmt sich das Reagenz auf Zimmertemperatur.
Die Figuren 18 - 22 zeigen eine zweite Ausführungsvariante eines hydropneumatischen Systems 163, welches im Gerät 10 nach Fig. 1 und 2 anstatt des Systems 63 nach den Fig. 9 bis 13 eingesetzt werden kann. Das hydropneumatische System 163 umfasst eine Druckluftquelle 164a und eine Vakuumquelle 164b, welche gemeinsam die Funktion der Druckluftquelle 64 des Systems 63 übernehmen. In der Praxis können die Druckluftquelle 164a und die Vakuumquelle 164b aus einem einzigen Druckluftkompressor bestehen mit Anschlüssen 163 an seiner Druckseite und an seiner Ausgangsseite.
Die Vakuumquelle 164b steht in Verbindung mit einem der beiden Anschlüsse des Zwischenbehälters 168 via den Dreiwegventilen 190 und 192. Der andere Anschluss des Zwischenlagerbehälters 168 steht mit der Zufuhr/Absaugdüse 48 via einer Serieverbindung des Dreiwegventils 194 und dem Probenfilter 146 in Verbindung. Eine Überbrückungsleitung 180 erstreckt sich zwischen den Ventilen 192 und 194. Die Vakuumquelle 164b steht über der Leitung 198 in direkter Verbindung mit dem Abfallbehälter 26. Der Abfallbehälter 26 steht ebenfalls in Verbindung mit einem Dreiwegventil 200. Dieses Ventil 200 steht einerseits mit dem Ventil 190 und anderseits via dem Auf-Zu-Ventil 202 mit der Druckluftquelle 164a und via dem Auf-Zu-Ventil 204 mit dem Spülmittelbehälter 24 in Verbindung.
Zusätzlich zu der Verbindung über das Ventil 202 steht die Druckluftquelle 164a direkt mit dem oberen Teil des Spülmittelbehälters 24 über der Leitung 206 und über der Leitung 208 mit dem oberen Teil des Reagenzflüssigkeitsbehälters 20 in Verbindung. Die Reagenzmittelbehälter stehen über Auf-Zu-Ventil 210 in Verbindung mit den Reagenz-Abgabedüsen 46.

Wirkungsweise der zweiten Ausführungsvariante

Fig. 18 zeigt das hydropneumatische System 163 bei der Reagenzabgabe in die Reagenzgläser 16 nach Fig. 2 durch die Düsen 46. Druckluft aus der Druckluftquelle 164a fördert via Ventil 210 das Reagenz zu den Düsen 46. Die Ventile 202 und 204 bleiben dabei geschlossen. Figur 19 zeigt den Mischvorgang der Probe mit dem Reagenz mit Hilfe des hydropneumatischen Systems. Die Vakuumquelle 164b saugt das Gemisch aus dem Reagenzglas 16 in den Vorratsbehälter 168 wie durch die dicke Linie in Fig. 19 angedeutet ist. Danach wird das Dreiwegventil 190 so umgestellt, dass Druckluft in den Vorratsbehälter 168 gelangt, welche das Probe-Reagenzgemisch in das Reagenzglas zurückführt wie die dick ausgezogene Linie in Fig. 19 andeutet. Ein solches Hin- und Herschieben des Gemisches zwischen dem Reagenzglas und dem Vorratsbehälter kann mehrmals erfolgen bis die Mischung vollständig ist. Figur 20 zeigt die Stellung der Ventile des hydropneumatischen Systems beim Absaugen der überflüssigen Flüssigkeit aus den Reagenzgläsern nach dem Zentrifugieren, wie dies bei Fig. 2 beschrieben wurde.
Die aus dem Reagenzglas abgesaugte Flüssigkeit wird via der Umleitung 180 durch die Vakuumquelle 164b in den Abfallbehälter 26 befördert.
Figur 21 zeigt wie die Druckluftquelle 164a die Spülung bewerkstelligt. Sie presst Spülflüssigkeit aus dem Behälter 24 über die Umleitung 180 zur Zufuhr/Absaugdüse 48, welche durch die Öffnung 84 entleert wird, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Vorzugsweise wird gleichzeitig mit dem Durchspülen der Zufuhr/Absaugdüse 48 auch aussen auf die Düse Spülflüssigkeit mit in der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln aufgesprüht. Die aufgesprühte Spülflüssigkeit wird in einer Pfanne aufgefangen und mittels ebenfalls nicht dargestellten Rohren dem Abfallbehälter 26 zugeführt.
Figur 22 zeigt das hydropneumatische System 163 beim Filtrieren der Probe. Die Probe wird dabei durch Vakuum wie durch die als unterbrochene Linie dargestellte Leitung aus dem Reagenzglas 16 in den Zwischenbehälter 168 gebracht. Dabei strömt die Probe durch den Filter 196, welcher unerwünschte Festteile zurückhält.
Danach wird der Träger 14 vom Positionierungsmotor 40 soweit gedreht, dass die Öffnung 42 sich über der Auslassöffnung 84 befindet (siehe Fig. 8). Die Ventile befinden sich dabei in der Lage nach Fig. 22. Nun kann die Druckluft-Spülflüssigkeit aus dem Behälter 24 über die Bypassleitung 180 und den Filter 196 strömen. Dadurch wird der Filter gereinigt und darin verbliebene Festteile weggespült.
Nun wird der Träger wieder gedreht, bis ein erwünschtes Reagenzglas sich unter der Zufuhr/Absaugdüse 48 befindet. Jetzt werden die erforderlichen Ventile des Systems 163 betätigt und die filtrierte Probe durch Druckluft aus dem Vorratsbehälter 168 in das Reagenzglas befördert.

Dritte Ausführungsvariante

Fig. 23 zeigt eine dritte Variante eines hydropneumatischen Systems 363, welches ohne Düsen für die Reagenz-Eingabe auskommt. Dieses hydropneumatische System umfasst auch wieder eine Druckluftquelle 364a und eine Vakuumquelle 364b. Dafür sollte aber der Druck der Druckluftquelle 364a in Absolutwerten gemessen erheblich höher sein als der Unterdruck der Vakuumquelle 364b. Beispielsweise sollte der von der Druckluftquelle 364a abgegebene Druck +380 mm Hg (oder 5,065 x 10&sup4; Pa) und der Unterdruck der Vakuumquelle 364 b etwa - 2000 mm Hg (oder 2.665 x 10&sup4; Pa) betragen.
Wie bereits anhand der Fig. 18 - 22 erwähnt, können die Druckluftquelle 364a und die Vakuumquelle 364b in einem einzigen Kompressor vereinigt sein, an dessen Ein- und Auslass entsprechende Leitungen 363 angeschlossen sind. In diesem Fall sollten aber Druck-Regulierventile 400 und 402 eingebaut sein, welche dafür sorgen, dass der Ausgangsdruck erheblich höher ist als der Absolutwert des Ansaug-Unterdrucks des Kompressors.
Der Zwischenlagerbehälter 368 dieses hydropneumatischen Systems hat die Form eines Rohres mit relativ kleinem Durchmesser, aber von solcher Länge, dass seine Aufnahmekapazität gross genug ist, den ganzen Inhalt der Probeflüssigkeit eines Reagenzglases 16 aufzunehmen. Ein Anschluss des Zwischenlagerbehälters 168 steht via ein Dreiwegventil 394 und einem relativ groben Filter 396a mit dem Zufuhr/Absaugventil 48 in Verbindung. Der andere Anschluss des Zwischenlagerbehälters 168 steht mit einem relativ feinmaschigen Filter 296b, zwei in Serie geschalteten Dreiwegventilen 390 und 392 und dem Druckregulierventil 402 in Verbindung.
Aus der Verbindungsleitung 404 zwischen den beiden Dreiwegventilen 390 und 392 führt via ein einfaches Ventil 406 eine Leitung zu dem hermetisch geschlossenen Abfallbehälter 26. Eine weitere Verbindung 408 führt vom oberen Teil des Abfallbehälters 26 zur Vakuumquelle 364b via dem Druckregulierventil 402.
Das Dreiwegventil 390 steht via dem einfachen Auf-Zu-Ventil 410 und dem Regulierventil 400 mit der Druckluftquelle 364a in Verbindung. Eine Leitung 412 führt zum oberen Teil sämtlicher Reagenzbehälter 20, von denen einer in Fig. 23 dargestellt ist via dem Druckregulierventil 400 zur Druckluftquelle 364a.
414 ist ein drehbares Mehrwegventil, mit dessen Hilfe wahlweise Verbindungen mit verschiedenen Reagenzien und Spülflüssigkeitsbehältern 20 hergestellt werden können via dem Auf-Zu-Ventil 416 und Verbindungsleitung 418 zwischen dem Dreiwegventil 390 und dem Auf-Zu-Ventil 410.

Wirkungsweise der dritten Ausführungsform

Fig. 24 zeigt, wie ein Reagenz aus einem ausgewählten Reagenzmittelbehälter 20 in ein Reagenzglas 16 eingegeben wird. Das Ventil 410 ist geschlossen. Im Betrieb werden daher sämtliche Reagenzbehälter 20 mit Druckluft beaufschlagt. Dabei kann aber nur ein Reagenz das drehbare Mehrwegventil 414 durchsetzen. Dieses Reagenz tropft in das Reagenzglas 16, nachdem es das geöffnete Ventil 416 und die beiden Dreiwegventile 390 und 392, Filter 396, den Vorratsbehälter 368, das Dreiwegventil 394 und den Filter 396a durchsetzt hat. Der Reagenzzufluss hört auf, sowie das Ventil 416 schliesst.
Zum Mischen der Probe mit dem Reagenz wird die Zufuhr/Absaugdüse 48 tief in das Reagenzglas gesenkt in die Lage Z2 nach Fig. 5. Das hydropneumatische System 363 wird nun so geschaltet, dass eine Flüssigkeitsströmung entsprechend der dick ausgezogenen Linie in Fig. 25 entstehen kann. Jetzt wird die Vakuumquelle 364b in Betrieb gesetzt.
Das Probe-Reagenzgemisch wird dadurch aus dem Reagenzglas 16 in den Vorratsbehälter 368 gesogen, wobei es die Zufuhr/Absaugdüse 48, den Grobfilter 396a und das Dreiwegventil 394 durchsetzt. Nach einer gewissen Zeit wird die Vakuumquelle 364b abgeschaltet und das Probe-Reagenzgemisch befindet sich vollständig oder teilweise im Zwischenbehälter 368. Jetzt wird das Dreiwegventil 390 betätigt und Ventil 410 geöffnet, so dass nun Druckluft in den Zwischenbehälter strömt.
Das Probe-Reagenzgemisch wird daher aus dem Zwischenbehälter 368 herausgedrückt und fliesst in das Reagenzglas 16 zurück. Ein solches Hin- und Herströmen des Probe-Reagenzgemisches zwischen dem Reagenzglas 16 und dem Behälter 368 wird wiederholt, bis sich die gewünschte Reaktion zwischen der Probe und dem Reagenz einstellt.
Wenn es erwünscht ist, können Mittel angebracht werden, mit denen der Zwischenbehälter 368 beheizt oder gekühlt wird. Diese würden dann dafür sorgen, dass die Reaktion zwischen der Probe und dem Reagenz unter den vorgeschriebenen Temperaturverhältnissen stattfindet.
Das wiederholte Hin- und Herfördern des Probe-Reagenzgemisches zwischen dem Reagenzglas 16 und dem Zwischenbehälter 368 dient zugleich dazu, Zellenklumpen aus der Probe loszulösen. Die zusammengeklumpten Zellen trennen sich voneinander beim wiederholten Durchsetzen des Grobfilters 396a. Die Zellenklumpen trennen sich noch besser, wenn das Reagenzglas und/oder der Grobfilter mit Ultraschall behandelt werden.
Als Variante könnte der Filter 396a durch mehrere in Serie geschaltete Filter mit unterschiedlicher Maschengrösse ersetzt werden. Beispielsweise könnten drei Filter, welche durchlässig wären für Teilchen bis 1 Millimeter, 200 Micrometer und 40 Micrometer in Serie, in Reihenfolge von der Düse 48 zum Dreiwegventil 394 angeordnet werden. Die Zellenklumpen würden dadurch allmählich in einzelne Zellen zerteilt, ohne die Filter zu verstopfen.
Beim Reinigen des Grobfilters 396a wird die Zufuhr/Absaugdüse 48 bis in die oberste Stellung Z0 nach Fig. 7 angehoben, so dass sie sich oberhalb des Reagenzglases befindet. Danach wird der Träger 14 nach Fig. 2 gedreht, bis sich die Düse 48 über der Öffnung 42 befindet.
Figur 26 zeigt die Stellung der Düse 48 oberhalb einer Auffangschüssel 420, welche über eine Leitung 422 mit dem Abfallbehälter in Verbindung steht. Jetzt werden die Ventile des Systems 363 in eine Stellung gebracht, bei der Spülflüssigkeit durchströmt, wie durch die dick eingezeichnete dicke Linie in Fig. 26 angegeben ist. Das drehbare Mehrwegventil 414 ist in eine Stellung gebracht, in welcher es in Verbindung mit einem Spülflüssigkeitsbehälter 20 steht, wie die dicke Linie in Fig. 26 zeigt. Jetzt wird die Druckluftquelle 364a eingeschaltet. Die Druckluft drückt Spülflüssigkeit aus dem Behälter 20 durch das Mehrwegventil 141, Ventil 416, Leitung 418, durch die Dreiwegventile 390 und 392, durch die Bypassleitung 380, Dreiwegventil 394, durch den Grobfilter 396a und durch die Zufuhr/Absaugdüse 48 in die Auffangschüssel 420.
Wie bereits erwähnt, ist der Druck, mit dem der Grobfilter 396a durchgespült wird, erheblich höher als der Druck, mit welchem das Probe-Reagenzgemisch den Filter auf seinem Weg vom Reagenzglas 16 zum Vorratsbehälter 368 durchsetzt. Die unerwünschten Zellenklümpchen und andere Festteile, die im Filter hängengeblieben sind, werden nun gelöst und fliessen mit der Spülflüssigkeit in den Abfallbehälter 26. Gleichzeitig wird dabei die Düse 48 durchspült.
Das hydropneumatische System 363 wird nun umgeschaltet entsprechend der Fig. 27, und die Druckluftquelle 364a drückt das Probe-Reagenzgemisch in das Reagenzglas 16, wie die dick ausgezogene Linie in dieser Figur andeutet.
Eine solche Rückführung des Probe-Reagenzgemisches durch den Filter 396a ist in gewissen Fällen unerwünscht wegen einer möglichen Zusammenballung der Zellen und Verstopfung des Filters. Um dies zu vermeiden, ist der Vorratsbehälter 368 über eine nicht dargestellte Leitung direkt mit der Düse 48 verbunden, welche das Dreiwegventil 394 und den Filter 396a umgeht. Zusätzlich ist ein einfaches nicht dargestelltes Auf-Zu-Ventil für diese Bypassleitung vorgesehen.
Danach wird das hydropneumatische System umgeschaltet, wie in Fig. 28 dargestellt ist. Nachdem nun das Zufuhr-Absaugventil 48 in das Reagenzglas 16 eingetaucht ist, wird die Vakuumquelle 364b eingeschaltet. Die Vakuumquelle schafft zunächst ein Teilvakuum im Abfallbehälter 26 und danach im Zwischenbehälter 368, wie die dick ausgezogenen Linien in Fig. 28 andeuten. Das Probe-Reagenzgemisch wird dadurch aus dem Reagenzglas in den Zwischenbehälter 368 abgesaugt und via dem Filter 396b in den Abfallbehälter 26 befördert.
Als Variante hierzu kann das Absaugen des flüssigen Teils des Probe-Reagenzgemisches auch direkt nach der Filterdurchspülung nach Fig. 26 erfolgen, das heisst also während sich das Probe-Reagenzgemisch noch im Zwischenbehälter 368 befindet. Der Verfahrensschritt nach Fig. 27 ist dann überflüssig.
Das Probe-Reagenzgemisch, welches aus dem Reagenzglas 16 in den Zwischenbehälter 368 entlang der dicken unterbrochenen Linie nach Fig. 28 gelangt, kann noch Zellenklumpen enthalten. Diese werden vom Grobfilter 396a zurückgehalten. Das Feinfilter 396b dagegen hält die einzelnen für die Durchflusscytrometrie geeigneten Zellen zurück und lässt nur die Flüssigkeit aus dem Probe-Reagenzgemisch durch, welches in den Abfallbehälter 26 gelangt.
Jetzt wird das System 363 wieder in den Zustand nach Fig. 24 gebracht, mit dem Unterschied, dass das Vielwegventil 414 so umgeschaltet wird, dass es eine Verbindung des nächsten Reagenzbehälters 20 mit der Leitung 418 herstellt. Nun wird die Druckluftquelle 364a eingeschaltet. Dadurch kann das Reagenz aus dem gewählten Behälter 20 durch die mit dick ausgezogener Linie dargestellten Leitung durch die Düse 48 in das Reagenzglas gelangen. Dabei wird der Feinfilter 396b vom Reagenzstrom durchspült. Die Zellen aus der Probe werden durch den Reagenzstrom in das Reagenzglas befördert. Im Fall, dass Gefahr einer Verklumpung der Zellen besteht, können die Zellen durch die Bypassleitung geführt werden. Durch Schliessen des Ventils 416 wird der Zufluss von Reagenz aus dem Behälter 20 beendet.
Der gleiche Schritt kann wiederholt werden, bis die Vorbehandlung der Probezellen beendet ist. Nach Umschaltung des Systems 363 wie bei Fig. 27, wird Druckluft aus der Quelle 364a eingelassen, wodurch die vorbehandelten Zellen wieder in das Reagenzglas 16 gelangen.
Die Reagenzgläser, welche nun die vorbereiteten Zellen enthalten, werden von Hand oder automatisch entnommen und der Apparatur für die Durchflusszytometrie zugeführt.
Bei dieser Ausführung kann bei einfachster Ausführung nur eine einzige Zufuhr/Absaugdüse 48 vorgesehen sein, die mehrere Reagenzgläser bedient. Wie bereits beim erstbeschriebenen hydropneumatischen System 63 erwähnt, hat das Eintröpfeln des Reagenz aus einer einzigen Düse in nacheinanderfolgende Reagenzgläser den Nachteil, dass die Reaktionszeit für die Proben verschieden ist. Daher sollten genausoviele Zufuhr/Absaugdüsen 48 und ebensoviele Zwischenbehälter 368 vorhanden sein, die je mit einer Düse in Verbindung stehen, wie Reagenzgläser gleichzeitig behandelt werden. Sämtliche in den Reagenzgläsern vorhandenen Proben werden dann gleichzeitig behandelt.
Nicht nur die Reaktionszeit, sondern auch die Reaktionstemperatur sollte bei der Vorbehandlung für die Durchflusszytologie strikt eingehalten werden. Wird nur eine einzige Zufuhr/Absaugdüse verwendet, sollte die Temperatur durch einen nicht dargestellten Halter für die Reagenzgläser geregelt werden. Wenn dagegen mehrere Düsen und ebensoviele Zwischenbehälter vorhanden sind, können diese gemeinsam in einem Behälter mit konstanter Temperatur untergebracht werden.
In einem solchen Fall sind auch Vorratsbehälter für das Reagenz vorgesehen, welche auf tiefer Temperatur gehalten werden sollen, bevor das Reagenz den Düsen zugeführt wird.
Die Reagenzien werden bis auf eine für die Reaktion geeignete Temperatur aufgewärmt, wenn sie sich zusammen mit den Proben in einem solchen Behälter befinden.

Claims

1. Gerät zur Zellenvorbehandlung für Durchfluss-Zytometrie oder ähnliche zytologische Untersuchungen, umfassend:

(a) mindestens einen offenen Probenbehälter (16) zur Aufnahme einer zu behandelnden, Zellen enthaltenden Probenflüssigkeit;

(b) mindestens einen Reagenzbehälter (20) zur Aufnahme einer der Probenflüssigkeit beizufügenden Reagenz;

(c) einen Spülflüssigkeitsbehälter (24) zur Aufnahme einer Spülflüssigkeit;

(d) Mittel zur Erzeugung und Einspeisung (64; 164a, 164b; 364a, 364 b) pneumatischer Energie;

(e) einen um eine vertikale Achse drehbaren Probenträger (14), der so gestaltet ist, dass er den Probenbehälter (16) von der vertikalen Achse distanziert trägt;

(f) Antriebsmittel (38), um den Probenträger in Rotation zu versetzen, um den darauf befindlichen Probenbehälter zu zentrifugieren;

(g) Düsen (46,48), die wahlweise mit dem Reagenzbehälter (20) und dem Spülflüssigkeitsbehälter (24) und den pneumatischen Mitteln (64; 164a, 164b; 364a, 364b) in Verbindung stehen zur Zuleitung der Reagenz und der Spülflüssigkeit in den Probenbehälter auf dem Probenträger;

(h) einen Zwischenlagerbehälter (68; 168; 368), der mit den Düsen in Verbindung bringbar ist;

(i) Ventile (66, 70, 72, 74, 76, 78; 190, 192, 194, 200, 202, 204; 390, 392, 394, 410, 416) zur Steuerung der Verbindung der Düsen (48) mit dem Probenbehälter, dem Reagenzbehälter, dem Spülflüssigkeitsbehälter, den pneumatischen Mitteln und dem Zwischenlagerbehälter zum Zwecke einer Vermischung der Probenflüssigkeit mit der Reagenz, indem ein Vor- und Rückfluss der Probe-Reagenz-Mischung zwischen dem Probenbehälter und dem Zwischenlagerbehälter erfolgt, und um die Düsen und den Zwischenlagerbehälter mit Spülflüssigkeit zu spülen, und

(j) Temperaturhaltemittel (56, 58, 60) zur Steuerung der Temperatur der Probenflüssigkeit im Probenbehälter auf dem Probenträger.

2. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen

(a) mindestens eine Reagenzzufuhrdüse (46) zur Zuführung von Reagenz vom Reagenzbehälter (20) in den Probenbehälter (16) auf dem Probenträger; und

(b) eine Zufuhr-Abfluss-Düse (48) am Probenträger, die in und aus dem Probenbehälter beweglich ist, um Spülflüssigkeit in den Probenbehälter und um Reagenz, Spülflüssigkeit und Probenflüssigkeit unter pneumatischer Einwirkung aus dem Probenbehälter zu fördern,

umfassen.

3. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr-Abflussdüse einen angeformten Flansch (54) umfasst, der im vollständig eingeführten Zustand zum hermetischen Verschliessen des offenen Probenbehälters dient.

4. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Mittel eine Druckluftspeisung umfassen (64; 164a; 364a).

5. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatischen Mittel (164a, 164b; 364a, 364b) Mittel zur Erzeugung von positivem und negativem pneumatischen Druck umfassen.

6. Gerät zur Zellenvorbehandlung für Durchfluss-Zytometrie oder ähnliche zytologische Untersuchungen, umfassend:

(a) mehrere offene Probenbehälter (16), die alle zur Aufnahme einer zu behandelnden, Zellen enthaltenden Probenflüssigkeit dienen;

(e) einen, um eine vertikale Achse drehbaren, im wesentlichen scheibenförmigen Probenträger (14), der so gestaltet ist, dass er die Probenbehälter (16) darauf exzentrisch in einer Reihe angeordnet trägt;

(g) mehrere über dem Probenträger angeordnete Reagenzzufuhrdüsen (46), zur gleichzeitigen Beigabe von Reagenz in die offenen Probenbehälter;

(h) mindestens eine Zufuhr-Abflussdüse (48), welche mit dem Spülflüssigkeitsbehälter und den pneumatischen Mitteln in Verbindung steht und in den auf dem Probenträger angeordneten Probenbehältern ein- und ausfahrbar ist, um Spülmittelflüssigkeit in die Probenbehälter abzugeben und um Spülmittelflüssigkeit, Probenflüssigkeit und Reagenz aus den Probenbehältern mittels pneumatischer Energie abzuführen;

(i) einen Zwischenlagerbehälter (68; 168; 368), der mit der Zufuhr-Abfluss-Düse in Verbindung bringbar ist;

(j) Ventile (66, 70, 72, 74, 76, 78; 190, 192, 194, 200, 202, 204; 390, 392, 394, 410, 416) zur Steuerung der Verbindung der Zufuhr-Abfluss-Düse mit den Probenbehältern, dem Spülflüssigkeitsbehälter und den Mitteln zur Speisung der pneumatischen Energie, sowie dem Zwischenlagerbehälter zum Zwecke einer Vermischung der Probenflüssigkeit mit der Reagenz, indem ein Vor- und Rückfluss der Proben-Reagenzmischung zwischen dem Probenbehälter und dem Zwischenlagerbehälter erfolgt, und um die Düsen und den Zwischenlagerbehälter mit Spülflüssigkeit zu spülen, und

(k) Temperaturhaltemittel (56, 58, 60) zur Steuerung der Temperatur der Probenflüssigkeit in den Probenbehältern auf dem Probenträger.

7. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es des weiteren ein senkrecht auf dem Probenträger (14) angeordnetes Probengestell zur Halterung der Probenbehälter umfasst.

8. Gerät zur Zellenvorbehandlung für Durchfluss-Zytometrie oder ähnliche zytologische Untersuchungen, umfassend:

(b) mehrere Reagenzbehälter (20) zur Aufnahme unterschiedlicher, der Probenflüssigkeit beizugebender Reagenzien;

(d) ein Mehrwegeventil (414) zur wahlweisen Beigabe der Reagenzien und der Spülmittelflüssigkeit in den Probenbehälter;

(e) Mittel zur Erzeugung und Einspeisung (364a, 364 b) pneumatischer Energie;

(f) eine Zufuhr-Abfluss-Düse (48), welche mit dem Mehrwegeventil und den pneumatischen Mitteln in Verbindung steht und in den Probenbehälter ein- und ausfahrbar ist, um wahlweise eine beliebige Reagenz oder Spülmittelflüssigkeit in den Probenbehälter abzugeben und um die Probe-Reagenz-Mischung oder Spülmittelflüssigkeit unter Einwirkung der pneumatischen Energie vom Probenbehälter abzuführen;

(g) einen Zwischenlagerbehälter (56, 58, 60), welcher mit der Zufuhr-Abfluss-Düse in Verbindung bringbar ist; und

(h) Ventile (390, 392, 394, 410, 416) zur Steuerung der Verbindung der Zufuhr-Abfluss-Düse mit dem Mehrwegventil, den Mitteln zur Speisung der pneumatischen Energie und dem Zwischenspeicherbehälter zum Zwecke einer Vermischung der Probenflüssigkeit mit einer Reagenz, indem ein Vor- und Rückfluss der Probe-Reagenz-Mischung zwischen dem Probenbehälter und dem Zwischenlagerbehälter erfolgt, und um die Düsen und den Zwischenlagerbehälter mit Spülmittelflüssigkeit zu spülen.

9. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es des weiteren einen Probenfilter (396a), angeordnet zwischen dem Zwischenlagerbehälter (368) und der Zufuhr-Abfluss-Düse (48), umfasst, um zusammenhängende Zellanhäufungen in einzelne Zellen aufzuschliessen.

10. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es des weiteren einen zweiten Probenfilter (396b) mit feinerer Maschenweite als der erstgenannte Probenfilter (396a) umfasst, wobei der zweite Probenfilter zwischen dem Zwischenlagerbehälter (368) und den Mitteln (364a, 364b) zur Erzeugung der pneumatischen Energie angeordnet ist, um die einzelnen zu behandelnden Zellen zurückzuhalten.

11. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Mittel zur Erzeugung der pneumatischen Energie sowohl positiven als auch negativen pneumatischen Druck erzeugen können, wobei der positive pneumatische Druck absolut einen höheren Wert erreicht als der negative pneumatische Druck.

12. Gerät zur Zellenvorbehandlung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Bypassleitung (380) umfasst zur Umgehung des Zwischenlagerbehälters (368) und des zweiten Probenfilters (396b).