(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの顕微鏡試料を試料キャリアから自動分離し、後続の自動分析のために収集システム（１１）へ自動移送する装置（１）であって、試料キャリア（４）上の少なくとも１つの試料を選択する選択ユニット（２）と、少なくとも１つの選択された試料を自動分離する制御可能な分離ユニット（６）と、少なくとも１つの選択されかつ分離された試料の予め定められた受け入れおよび搭載のためのキャリア手段を有し、少なくとも１つの選択されかつ分離された試料を試料キャリア（４）から収集システム（１１）へ自動かつ予め定められた移送をする制御可能な移送ユニット（７）と、選択ユニット（２）、分離ユニット（６）、および移送ユニット（７）へのデータ・リンクを有し、自動で分離および移送動作を行う制御ユニットとを備える装置に関する。
2013538348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの顕微鏡試料を試料キャリア（４）から自動分離し、後続の自動分析のために収集システム（１１）へ自動移送する装置（１）であって、
前記試料キャリア（４）上の少なくとも１つの試料を選択する選択ユニット（２）と、
前記少なくとも１つの選択された試料を自動分離する制御可能な分離ユニット（６）と、
前記少なくとも１つの選択されかつ分離された試料の予め定められた受け入れおよび搭載のためのキャリア手段を有し、前記少なくとも１つの選択されかつ分離された試料を前記試料キャリア（４）から前記収集システム（１１）へ自動かつ予め定められた移送をする制御可能な移送ユニット（７）と、
前記選択ユニット（２）、前記分離ユニット（６）、および前記移送ユニット（７）へのデータ・リンクを有し、自動で分離および移送動作を行う制御ユニットとを備える装置。
【請求項２】
前記選択ユニット（２）が、顕微鏡ユニット（３）と、前記顕微鏡ユニット（３）に接続され、前記試料キャリア（４）上で入手可能な前記試料の顕微鏡画像を表示するディスプレイ・ユニット（５）、特にタッチスクリーン（５）とを備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ディスプレイ・ユニット（５）が、特に、分離され移送されるべき前記少なくとも１つの試料を前記タッチスクリーン上で図式的に特定する光学的マーキング手段を用いて、分離され移送されるべき前記少なくとも１つの試料を選択する選択手段を備える請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記分離ユニット（６）が、汚染を生じさせることなく、前記少なくとも１つの選択された試料を自動分離するために適切に構成されたレーザ、特にＵＶＡレーザを備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記移送ユニット（７）が、汚染を生じさせることなく移送されるべき前記少なくとも１つの試料の自動かつ予め定められた移送のために適切に構成された負圧吸引システム（８）を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記移送ユニット（７）が、前記負圧吸引システム（８）を、移送されるべき前記少なくとも１つの試料から所定の距離となる正確な位置に調整するための自動焦点システムを備える請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記負圧吸引システム（８）が、複数の試料を同時に移送するための個々に制御可能な複数の吸引ユニット（１５、１５’）を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記収集システム（１１）が、部分的に保護される部分、特に部分的に保護されるスライド・シャフト（１２）を備え、適合された開口領域が、前記少なくとも１つの試料を前記移送ユニット（７）によって前記収集システム（１１）上に搭載させるために設けられる請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記収集システム（１１）上に前記少なくとも１つの試料が適切に搭載されたことを確かめるためのフィードバック確認ユニットが、さらに設けられ、例えば、ブラッグ鏡を備え、それにより、その反射が、前記少なくとも１つの試料の確実な搭載後に測定可能となるように変更される請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの顕微鏡試料を試料キャリア（４）から自動分離し、収集システム（１１）へ自動移送するための方法であって、
選択ユニット（２）を用いることによって前記試料キャリア（４）上の少なくとも１つの試料を選択するステップと、
制御可能な分離ユニット（６）を用いることにより、前記少なくとも１つの選択された試料を自動分離するステップと、
前記少なくとも１つの選択されかつ分離された試料の予め定められた受け入れおよび搭載のためのキャリア手段を有する制御可能な移送ユニット（７）を用いることにより、前記少なくとも１つの選択されかつ分離された試料を前記試料キャリア（４）から前記収集システム（１１）へ自動かつ予め定められた移送をするステップと、
前記少なくとも１つの試料を選択する前記ステップに応じて、前記選択ユニット（２）、前記分離ユニット（６）、および前記移送ユニット（７）へのデータ・リンクを有する制御ユニットによって、前記分離ユニット（６）および前記移送ユニット（７）を制御するステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記試料キャリア（４）上で入手可能な前記試料の顕微鏡画像が、顕微鏡ユニット（３）およびこれに結合されたディスプレイ・ユニット、特にタッチスクリーンを用いることによって表示される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
選択手段を用いることによって、特に、分離され移送されるべき前記少なくとも１つの試料を前記タッチスクリーン上で図式的に特定する光学的マーキング手段を用いて、分離され移送されるべき前記少なくとも１つの試料を選択する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの選択された試料が、適切に構成されたレーザ（６）、特にＵＶＡレーザを用いることによって、汚染を生じさせることなく、自動かつ予め定められた方法で分離される請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
移送されるべき前記少なくとも１つの試料が、適切に構成された負圧吸引システム（８）を用いることによって、汚染を生じさせることなく、自動かる予め定められた方法で移送される請求項１０から請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記負圧システム（８）が、自動焦点システムを用いることによって、移送されるべき前記少なくとも１つの試料から所定の距離となる正確な位置に調整される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記負圧吸引システム（８）が、複数の試料を同時に移送するための個々に制御可能な複数の吸引手段（８；１５、１５’）と共に形成される請求項１４または請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記収集システム（１１）が、少なくとも部分的に保護される部分、特に少なくとも部分的に保護されるスライド・シャフト（１２）と共に形成され、適合された開口領域が、前記収集システム（１１）上の前記少なくとも１つの試料を前記移送ユニット（７）によって搭載させるために設けられる請求項１０から請求項１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記収集システム（１１）上に前記少なくとも１つの試料が適切に搭載されることが、フィードバック確認ユニットを用いることによって確認され、前記フィードバック確認ユニットは、たとえばブラッグ鏡を備え、それにより、その反射が、前記少なくとも１つの試料の確実な搭載後に測定可能となるように変更される請求項１０から請求項１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記収集システム（１１）上に前記試料が適切に搭載された後に自動的に分析され、たとえば前記分析が、生化学的分析、光学的分析、ＰＣＲ分析、核酸分析、および／またはタンパク質分析である請求項１０から請求項１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの顕微鏡試料を試料キャリアから自動分離し、収集システムへ自動移送する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらゆる試料に適用可能であるが、本発明および本発明が基づく問題は、例を用いて以下でより詳細に説明される。一例は、膜担持された試料に関連しており、特に膜担持された顕微解剖標本、特にレーザによる顕微解剖によって分離される顕微解剖標本に関連する。
【０００３】
レーザによる顕微解剖は、固定細胞システムおよび生体細胞システムの両方を含むことができる組織片の極めて小さい領域を個々の細胞まで分離することを可能にする。さらには、非接触のレーザ操作によって、例えば、細胞小器官、染色体および染色体断片などの個々の細胞区画の顕微解剖を行うことができる。ＰＣＲ、クローニング技術、およびレーザ顕微解剖を組み合わせて用いることにより、分子細胞遺伝学のための領域特異的な染色体試料を開発することが可能である。しかし、レーザ顕微解剖に基づくこの手法において、断片は、できるだけ細いガラス針を用いて、ガラス針顕微解剖と同等の方法によって収集される。レーザ顕微解剖における１つの開発は、レーザ・キャプチャ顕微解剖の導入により得られた。この方法では、可塑性材料膜が、分析されるべき領域に付着する。また、分離されるべき細胞は、この薄膜を局所的に溶融させることによって熱的に組織から除去される。
【０００４】
レーザ加圧発振（ＬＰＣまたはＬＭＰＣ）は、個々の細胞および細胞群を分離する方法であり、異なる方法を用いるものである。この技術では、数ワットの電力ピークを有するパルスＵＶレーザが、分離されるべき組織領域上に向けられる。レーザ・キャプチャ顕微解剖とは対照的に、数μｍの厚さを有する超薄のキャリア膜に組織が付着する。パルスＵＶマイクロレーザ・ビームを用いることにより、細胞または細胞群を狙いを定めた方法で分離することができ、これら細胞または細胞群は、高エネルギー光パルスを用いることによってさらなる作動ステップにおいて収集装置内に分離される。処理が光学的に確認されると、分離された材料は、さらなる生化学的方法で利用可能となる。
【０００５】
特許文献１は、生物学的、生化学的、または化学的分析のために、異なる別個の測定領域を含む分析器を提供するための方法および装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０７９４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した取り組みを鑑みてなされたものであり、その目的は、さらなる改良された装置および改良された方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、請求項１の特徴を有する装置、および請求項１０の特徴を有する方法によって達成される。
【０００９】
したがって、少なくとも１つの顕微鏡試料を試料キャリアから自動分離し、後続の自動分析のために収集システムへ自動移送する装置であって、前記試料キャリア上の少なくとも１つの試料を選択する選択ユニットと、前記少なくとも１つの選択された試料を自動分離する制御可能な分離ユニットと、少なくとも１つの選択されかつ分離された試料の予め定められた受け入れおよび処理のためのキャリア手段を有し、前記少なくとも１つの選択されかつ分離された試料を前記試料キャリアから前記収集システムへ自動かつ予め定められた移送をする制御可能な移送ユニットと、前記選択ユニット、前記分離ユニット、および前記移送ユニットへのデータ・リンクを有し、自動で分離および移送動作を行う制御ユニットとを備える、装置が提供される。
【００１０】
さらに、少なくとも１つの顕微鏡試料を試料キャリアから自動分離し、収集システムへ自動移送するための方法であって、選択ユニットを用いることによって試料キャリア上の少なくとも１つの試料を選択するステップと、制御可能な分離ユニットを用いることにより、少なくとも１つの選択された試料を自動分離するステップと、少なくとも１つの選択されかつ分離された試料の予め定められた受け入れおよび搭載のためのキャリア手段を有する制御可能な移送ユニットを用いることにより、少なくとも１つの選択されかつ分離された試料を試料キャリアから収集システムへ自動かつ予め定められた移送をするステップと、少なくとも１つの試料を選択するステップに応じて、選択ユニット、分離ユニット、および移送ユニットへのデータ・リンクを有する制御ユニットを用いることによって分離ユニットおよび移送ユニットを制御するステップとを含む方法が、さらに提供される。
【００１１】
本発明は、したがって、分離プロセスおよび分離された試料（複数可）の試料キャリアから収集システムへの全体移送プロセスが、すべて予め定められた制御可能な方法で行われるという、知られている方法を上回る利点を有する。さらに、高スループットの分析のために、方法ステップのすべてが、有利には同期化されすべて自動化され得る。本発明は、さらに、搭載された試料材料の直接的な後続の分析も可能にする。さらに、規定された受け入れ、移送、および搭載の結果としての分離された試料への損傷が、確実に防止される。さらに、実際の移送プロセスを光学的に確認することが可能である。
【００１２】
従属請求項は、本発明による装置および方法の有利な構成および改良点を提供する。
【００１３】
本明細書では、試料の「予め定められた受け入れ」、「予め定められた搭載」および「予め定められた移送」は、いかなる時の試料の位置も、事前に知られ、いかなる時でも制御ユニットによって影響されまたは少なくとも検出されることが可能であるような、受け入れ、搭載、および移送を意味すると理解されなければならない。
【００１４】
本文書では、「キャリア手段」は、試料を機械的に受け入れ、移送し、搭載させる手段であると理解されなければならず、すなわち、確実な材料連結および／または非確実な材料連結が、少なくとも一部の時間において試料とキャリア手段の間に生み出される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態によれば、選択ユニットは、顕微鏡ユニットと、顕微鏡ユニットに接続され、試料キャリア上で入手可能な試料の顕微鏡画像を表示するディスプレイ・ユニット、特にタッチスクリーンとを備える。好ましくは、ディスプレイ・ユニットは、特に、分離され移送されるべき少なくとも１つの試料をタッチスクリーン上で図式的に特定する光学的マーキング手段を用いて、分離され移送されるべき前記少なくとも１つの試料を選択する選択手段を備える。例えば、分離されるべき領域は、幾何学的形状によってマークされ、このようにしてマークされた領域は、それに応じて分離ユニットによって自動的に分離される。このタイプの選択およびその結果開始する自動的方法は、作動が容易である点で有利である。このようにして、ユーザに優しい装置および方法が、有利に提供される。
【００１６】
別の好ましい実施形態によれば、分離ユニットは、汚染を生じさせることなく、少なくとも１つの選択された試料を自動で再現可能に分離するために適切に構成されたレーザ、特にＵＶＡレーザを備える。レーザは、全体的に規定された方法で選択された試料（複数可）をキャリアから分離するためだけに使用され、分離された試料を対応する移送システム上に同時に移送することには使用されない。
【００１７】
別の好ましい実施形態によれば、移送ユニットは、汚染を生じさせることなく、移送されるべき少なくとも１つの選択された試料を自動かつ予め定められた移送のために適切に構成された負圧吸引システムを備える。好ましくは、移送ユニットは、負圧吸引システムを、移送されるべき試料から所定の距離となる正確な位置に調整するための自動焦点システムを備える。このようにして、移送方法全体の再現性および自動化がさらに改善される。負圧システムは、たとえば、欧州特許出願（出願番号０８１５０６６２）で開示されたように構成されてよい。
【００１８】
好ましく使用される特別なキャリア手段を備える負圧吸引システムは、顕微解剖された試料の規定された輸送、および特にマイクロチップまたはマイクロタイタ・プレート上に位置する液滴内のたとえば構造化された搭載物上への狙いを定めた搭載を可能にする。たとえば、移送手段は、特別に形成されたキャリア・アームと、これに取り付けられた吸引手段とを備え、これらは、試料の規定された再現可能な輸送を確実にする。さらに、分離および移送プロセス全体のいかなる時でも、個々の作動ステップおよび分離された試料のそれぞれの状態に対する完全な制御が存在する。さらに、有利には、同種の試料材料を後続の分析方法のために得ることが、簡単な方法で確実にされる。
【００１９】
別の好ましい実施形態によれば、負圧吸引システムは、複数の試料を同時に移送するための複数の個々に制御可能な吸引ユニットを備える。その結果、試料処理量、したがってその分析量が、さらに有利に改善され得る。この場合において、たとえばマガジン・システムを考えることができ、このシステムは、個々の吸引ユニットを備え、最初に所定数の試料を吸引し、その後この数の吸引された試料を一緒にして関連する収集システムに同時に移送し、再度これらを個々に連続的に搭載させるものである。
【００２０】
別の好ましい実施形態によれば、収集システムは、部分的に保護される部分、特に部分的に保護されるスライド・シャフトを備え、適合された開口領域が、収集システム上の少なくとも１つの試料を移送ユニットによって搭載させるために設けられる。このようにして、いかなる外部汚染も有利に防止され、汚染を生じさせない移送が確実にされる。
【００２１】
別の有利な実施形態によれば、収集システム上に少なくとも１つの試料が適切に搭載されたことを確かめるためのフィードバック確認ユニットが、さらに設けられ、例えば、ブラッグ鏡を備え、それにより、その反射が、少なくとも１つの試料の確実な搭載後に測定可能となるように変更される。このようにして、確実な搭載の確認が有利になされ、それによってさらなる後続の生化学的方法に自動的に簡単な方法で結び付けることができる。たとえば、次の後続の方法は、確実な搭載を確かめるフィードバック確認ユニットからの確実な報告後にのみ開始される。
【００２２】
別の有利な実施形態によれば、試料は、収集システム上で適切に搭載された後に自動的に分析され、この分析は、たとえば生化学的分析、光学的分析、ＰＣＲ分析、核酸分析（ＤＮＡ、ＲＮＡ、低分子干渉ＲＮＡ、ミクロＲＮＡ）および／またはタンパク質分析である。
【００２３】
移送された試料は、以下のような、定性的および定量的な核酸およびタンパク質診断のためのすべての後続の方法に使用可能である。
１）生化学的方法
ａ．定性的：ゲル電気泳動、ＰＣＲ、２Ｄタンパク質ゲル
ｂ．定量的：ＲＴ−ＰＣＲ（リアルタイム・ポリメラーゼ連鎖反応）
２）光学的方法
ａ．定性的：蛍光顕微鏡法、光密度測定、ＥＬＩＳＡ、免疫組織方法
ｂ．定量的：ＲＴ−ＰＣＲ
３）核酸方法
ａ．定性的：交雑方法（たとえばＦＩＳＨ、マイクロアレイ技術）
ｂ．定量的：ＲＴ−ＰＣＲ、ｃＧＨ（比較ゲノム分析、配列技術）
【００２４】
微細化およびその結果生じたプロセス密度の増大の結果、以下の診断法の開発を続けることができる。
１）新しい医薬品を開発するためのまたは個別化医療の分野に関するＤＮＡおよびタンパク質の分析
２）ナノリットル範囲までの分析単位の微細化
３）病院ベッドでの重要な測定の判定（ポイント・オブ・ケア診断、ＰＯＣ）
【００２５】
以下では、付属の図を参照しつつ、実施形態を用いて本発明がより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】試料採集位置における装置の概略斜視図であり、本発明の好適な実施形態による、少なくとも１つの顕微鏡試料の自動分離および試料キャリアから収集システムへの顕微鏡試料の自動移送のための装置の概略斜視図である。
【図２】図１の要部拡大図であり、特に顕微鏡ユニットおよび移送ユニットを示す図である。
【図３】移送ユニットが試料搭載位置にある状態の図１の装置の概略斜視図である。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態による移送ユニットおよび収集システムの概略斜視図である。
【図５】図４の好ましい実施形態による移送ユニットの吸引ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に示す図において、同じ参照番号は、別途の記載がない限り、同じまたは機能的に等価な構成要素を示す。
【００２８】
以下では、本発明の第１の好適な実施形態が、図１から３を参照しつつより詳細に説明される。図１は、顕微鏡試料の分離および自動移送のための一例を示す装置１の斜視図である。この一例となる装置１は、特に、レンズの形態である顕微鏡ユニット３を一構成要素として有する、選択ユニット２を備える。本実施形態によれば、物体テーブル４が、顕微鏡ステージとして形成され、顕微鏡ユニットの一構成要素として設けられる。しかし、物体テーブル４はまた、たとえばキャリア膜を備える物体キャリアを中に把持することができる、独立した顕微鏡ステージとして形成されてよい。集光装置９がさらに設けられ、集光装置９が、光源と撮像されるべき顕微鏡試料との間に配置される。集光装置９は試料上で光を屈折させ、光は、試料を透過して、その後結像レンズに入射し、それによって最大級の解像度が得られる。
【００２９】
なお、この装置１は、例として、特にレーザ顕微解剖後に、以下において試料と称される組織または細胞の分離片を移送するための顕微解剖システムとして形成されるものである。レーザ顕微解剖において、試料は、通常キャリア膜上に配置され、この膜と一緒に移動ユニットによって物体テーブル４から分析ユニットに移送される。このことは、以下でより詳細に説明される。
【００３０】
選択ユニット２は、好ましくは、物体テーブル４上に位置する試料の顕微鏡画像を視覚的に表示することができるディスプレイ・ユニット５をさらに備える。この目的のために、ディスプレイ・ユニット５は、例えば、図１による顕微鏡では従来通りに、タッチスクリーンとしておよび／または望遠鏡用レンズ・システムとして形成され、顕微鏡ユニット３に結合される。本実施形態によれば、対応するソフトウェアを用いることにより、ユーザは、有利には、さらなる処理、特に分離および移送のために、簡単かつユーザに優しい方法で物体テーブル４上に位置する試料をマークすることができる。たとえば、分離されるべき物体テーブル４上の試料は、試料の顕微鏡画像がタッチスクリーン上に撮像され、それぞれの試料の分離すべき領域が幾何学形状によってタッチスクリーン上にマークされることで狙いを定めた方法で選択される。このように、分離されるべき１つだけの試料、または本実施形態によって連続的に分離および移送されるべき複数の試料をマークし、選択することが可能である。
【００３１】
本実施形態によれば、装置１は、付加的に、たとえば適切なレーザとして、特にＵＶＡレーザとして形成された制御可能な分離ユニット６を備える。分離ユニット６を用いることにより、マークされ選択された試料または試料本体の所定領域が、移送されるべき試料として分離されるように切除される。ここで、分離ユニット６は、好ましくは、個々の仕様に応じて特にレーザ焦点、レーザ・エネルギーおよびレーザ・トリガリングを制御する制御ユニットに結合されている。
【００３２】
装置１は、例えば、欧州特許出願（出願番号０８１５０６６２）においてより詳細に説明されたような、制御可能な移送手段７をさらに備える。この欧州特許出願において開示された移送ユニットの特徴もまた、こうして本出願に含まれる。
【００３３】
移送ユニット７は、好ましくは、自律式であるように、また既存システムに組み込み可能になるように、この場合は移送ユニット７を顕微鏡ユニット３に強固に取り付けることができるよう装置１に組み込み可能に形成されている。移送ユニットは、例えば、試料採集位置において試料を物体テーブル４から吸引し、試料搭載位置において試料を吹き付けるために使用される吸引ユニット８を備える。試料採集位置は、図１に示されるとともに図２では拡大図で示されている。試料搭載位置は図３に示される。
【００３４】
吸引ユニット８は、たとえばホウケイ酸ガラス・チューブおよび端部膜からなる、たとえばナノ吸引管を備える。本実施形態によれば、ガラス・チューブはＬ字形のものであり、その端部は、気密式に結合チューブに連結される。ガラス・チューブの他方の端部は、端面にキャリア・プレートおよび端部格子を備える端部膜を備える。キャリア・プレートは、たとえば、中央穴を有するディスクとして形成される。キャリア・プレートは、好ましくは、銅または同様のものなどの導電性材料からなる。キャリア・プレートは、好ましくは、キャリア・プレートの中央穴が吸引チューブの開口部と同一平面になるようにナノ吸引管の頭部分の端面に固定される。
【００３５】
端部膜は、端部格子をさらに備え、この端部格子も同様に、好ましくは、導電性材料または導電表面を有する材料から形成される。端部格子もまた、たとえば、円形ディスクの形態であり、端部格子の格子厚さおよび孔サイズは、好ましくは、移送されるべきそれぞれの試料に適切な方法で適合させることができる。例えば、約２０μｍのグリッド厚さおよび約６０ｎｍから５０μｍの間の直径を有する孔とすることができる。端部格子は、好ましくは、格子がキャリア・プレートの穴、したがって吸引チューブの開口部を完全に覆うようにキャリア・プレートに取り付けられる。装置全体は、好ましくは、吸引空気が、漏出しやすい地点で周囲環境に至ることなく、格子を直接通り抜けるように形成される。
【００３６】
ナノ吸引管の静電帯電は、試料を保護するために防止されなければならない。したがって、電気接点が、キャリア・プレートと吸引チューブの導電性コーティングとの間の電気接続のために設けられる。このようにして、たとえば特定の試料または端部膜の材料によって誘発された静電帯電を、有利には、吸引チューブを介して、または吸引チューブに関連するアース線を介して消散させることができる。
【００３７】
さらには、移送ユニット７は、負圧／過圧ユニット、たとえば空気圧式ピコ・ポンプを備え、このユニットは、試料を端部格子まで吸い上げるための所望の負圧、または試料を端部格子から収集システム１１上に吹き付けるためのそれぞれの所望の過圧を供給する。この目的のために、負圧／過圧ユニットは、適切な方法で吸引ユニット８に結合される。負圧／過圧ユニットは、制御ユニットへのデータ・リンクをさらに有し、それにより、負圧／過圧ユニットのそれぞれの用途に適合された対応する設定が確実になる。特に、このようにして、負圧／過圧ユニットの吸引力または吹き付けパルスの強度を、好ましくは、それぞれの用途に従って事前に設定し制御することができる。また、以下でより詳細に説明することになる分析ユニット、または収集システム１１上の供給された液滴内に、この液滴を壊すことなく、受け入れた試料を確実に渡すことを可能にするために、数ｍｓの過圧の持続時間を調節することができることも有利である。
【００３８】
移送手段７は、好ましくは、自動焦点システムをさらに備え、このシステムもまた、制御ユニットに結合され、試料表面から規定された距離で負圧システムの接近を制御する。たとえば、適切なレーザ・センサが設けられ、端部膜と受け入れられるべき試料との間の距離、または受け入れられた試料が堆積されるべき収集システム１１からの距離をオンラインで測定する。たとえば、自動距離調節用のＬＴＡ−０２  レーザ・センサ自動焦点ユニットが、レーザ・センサとして使用可能であり、関連する表面間のたとえば１００μｍの目標距離を自動的に設定する。
【００３９】
移送ユニット７は、少なくとも吸引ユニット８が配置されるキャリア・ユニット１０をさらに備える。キャリア・ユニット１０は、好ましくは関連する位置決めユニットに結合される。好ましくは、キャリア手段１０を調整するために、位置決めユニットの４自由度、すなわち３つの並進運動および水平面内でキャリア手段を枢動させるための１つの回転運動が提供される。好ましくは、振動緩衝式ステッパ・モータが、吸引ユニット８を正確に位置決めするために使用される。しかし、同様に適切である他のドライバもまたこの文脈で使用してよいことは当業者に明確である。たとえば、キャリア・ユニット１０、したがってナノ吸引管をμｍ範囲の正確さで位置決めすることができるマイクロメータステッパ・モータが使用される。
【００４０】
移送ユニット７が関連する顕微鏡ユニット３に取り付けられる場合では、物体テーブル４はそれに応じて調整されるだけでよく、キャリア手段１０が、剛性取り付けの結果として顕微鏡ユニット３の基準系内で調整されるため、ナノ吸引管の正確な位置決めは、キャリア手段１０が枢動する時に顕微鏡ユニット３のレンズ・システムまたはレーザ・システムによって確実にされる。このようにして、比較的小さい試料を含むそれぞれの試料の最大の正確性およびすばやい受け取りが確実にされる。調整移動の全体は、対応するソフトウェアおよび上述した中央制御ユニットによって自動的に実施される。
【００４１】
装置１は、収集システム１１をさらに備え、このシステムは、好ましくは、保護されたスライド・シャフト内に収容され、個々の試料に対する搭載ステーションとして使用される。収集システムは、たとえば、適切なカバーの下方に個々の搭載点を備える構造化された受け入れキャリアからなり、移送ユニット７を通じて対応する試料または複数の試料を受け入れるための所定の開口範囲だけが、確保される。小さい領域のみに移送ユニット７がアクセス可能であり、それにより、移送され分析されるべき試料（複数可）のいかなる外部汚染も防止される。収集システム１１もまた、好ましくは、対応するアダプタによって所定の顕微鏡ユニット３に取り付け可能である。
【００４２】
個々の構成要素、または上述した構成要素の少なくとも特定の選択物は、好ましくは中央制御ユニットへのデータ・リンクを有し、それにより、全体の分離および移送および搭載プロセスを、分離され移送されるべき試料（複数可）を選択することにより、中央制御ユニットを用いて構造化された収集システム上で全自動で実行することができる。さらに、上記で開示した装置１の結果、汚染を生じさせない規定された分離および移送が確実にされる。上述した装置１によるプロセス・ステップのすべては、高スループットの分析が確実にされるように同期化されて全自動式に実行される。負圧吸引システムは、分離された試料を試料キャリアから接触せずに受け入れ、これらを狙いを定めた方法で、極めて少量で、たとえば５０から４００ｎｌ、好ましくは最大でも１０００ｎｌで、あらゆるタイプの構造化された収集システム上に搭載させることを可能にする。たとえば、収集システムは、マルチタイタプレート、機能性ガラス物体キャリアまたはバイオチップ（ラブ・オン・ア・チップ・システム）でよい。この文脈において、試料は、個々にまたは共同で受け入れられ得る。この目的のために、移送手段７に印加される負圧は維持され、１つまたは複数の吸引管を試料採集のための吸引ユニット８として使用することが可能である。この文脈において、これらの吸引管は、中央制御ユニットによって個々にまたは一緒に制御され得る。分離された試料または複数の試料は、さらなる分析のために、所定の搭載位置の上方に狙いを定めた方法で少量の液滴内に搭載される。
【００４３】
さらなる分析は、たとえば生化学的分析、光学的分析、ＰＣＲ分析、核酸分析および／またはタンパク質分析を含む。
【００４４】
装置１はまた、上記で述べたもの以外に、たとえば、フィードバック確認ユニット（図示せず）などのさらなる構成要素をさらに備えることができ、このユニットは、ユーザに、試料が望み通りに収集システム内に搭載されたか否かに関する確認を簡単な方法で提供する。フィードバック確認ユニットは、たとえばブラッグ鏡を備える。これらのブラッグ鏡は、格子として考えられてよく、試料の確実な搭載の場合、正のフィードバック・システムが、確実な搭載を確かめるように提供され得るようにその反射を測定可能に変更する。これは、確実な搭載が事前に起こった場合だけにさらなる後続の生化学的プロセスを実施することができるため、有利である。
【００４５】
制御は、好ましくは、特別に開発されたソフトウェアによって実施され、とりわけ、数ｍｓの過圧持続時間および移送ユニットの枢動移動の必要な調節を可能にし、それにより、受け入れられた試料を、たとえば収集システム１１の所定の液滴内に、これを壊すことなく確実に搭載させることができる。制御に必要であるパラメータのすべては、ソフトウェアによって自由に設定することができる。
【００４６】
本発明の第２の好ましい実施形態による移送ユニット７が図４および５に示され、以下でより詳細に説明される。以下でより詳細に説明されない構成要素、個々の構成要素の構成および作動モードに関しては、上記で説明した実施形態に参照がなされる。
【００４７】
最初に、収集システム１１が、露出可能なスライド・シャフト１２および折り畳み式カバー１３からなることを図４から見ることができる。搭載プレート１４の個々の領域は、スライド・システムによって、保護されたシャフト領域を出入りするように後退および延ばすことができる。これは、搭載された試料のいかなる外部汚染も防止するように働く。図４に示す収集システムは、当然ながら、図１から３による第１の実施形態にも転換可能である。
【００４８】
さらに、図５は、図４の第２の好ましい実施形態による吸引ユニット８の拡大図である。この吸引ユニット８は、個々の吸引管１５、１５’を用いることによって、複数の試料、本実施形態によれば最大で８個を受け入れるために使用される。
【００４９】
図５の実施形態による吸引ユニット８は、たとえば、回転可能なシリンダまたはリボルバ１６を備え、個々の吸引管１５、１５’は、個々の吸引チューブを有し、これらの吸引チューブは、さらに、それぞれの圧力ラインを介して個々に制御可能である。個々の圧力ラインは、それに応じてそれぞれの吸引管１５、１５’に関連する端子１７、１７’に気密式に取り付けられ、それに応じて中央制御ユニットを用いることによって制御される。これにより、それぞれの分離された試料の個々の吸引または搭載が可能になる。圧力ラインの端子１７、１７’への個々の接続は、たとえば「クリックしやすい」システムを用いて、使用される吸引管のそれぞれの番号を簡単な方法で自由に選択できるように行われる。１つだけの吸引管１５が使用される場合、シリンダまたはリボルバ１６の回転は必要でない。複数の吸引管１５、１５’が使用される場合、追加の圧力ラインが対応する端子１７、１７’に施され、シリンダまたはリボルバ１６はそれに応じて回転し、個々の分離された試料が連続的に受け入れられる。さらに、本実施形態によれば、個々の吸引管１５、１５’の簡単な交換が確実にされ、これは汚染を生じさせないプロセスへと導く。
【００５０】
この文脈において、吸引ユニット８または個々の吸引管１５は、特定の吸引管１５が、吸引ユニット８のシリンダ１６を回転させることによって物体テーブル４上に変位され、分離された試料を受け入れるように、制御ユニットによって個々に選択され制御され得る。この試料がこの吸引管１５によって受け入れられた後、吸引ユニット８のシリンダ１６は所定の角度で回転され、それにより、別の所定の吸引管１５’が、別のすでに分離された試料を受け入れるために物体テーブル４の上方に配置されるようになる。最初に選択された、分離され移送されるべき試料の数および順番に従って、このステップは連続的に、最大で吸引管１５、１５’のすべてが対応する分離された試料を受け入れるまで反復される。その後、吸引ユニット８は、収集システム１１に対して移送手段７を用いることによって、設けられたステッパ・モータを用いて調整される。個々の吸引管１５、１５’は、その後、制御ユニットを用いることによって、収集システム１１の搭載プレート１４の対応する搭載点上に連続的に配置され、これに付着する試料はそれに応じて搭載され、シリンダまたはリボルバ１６は、それに応じて、試料の搭載後、別の試料を負圧／過圧システムによって適切な方法で搭載させることができるように再度回転される。
【００５１】
本発明は、こうして、少なくとも１つの顕微鏡試料または複数の顕微鏡試料の自動分離、およびキャリア手段を用いることによる試料キャリアから収集システムへの自動移送のための装置および方法を提供する。有利には、顕微解剖された試料の水平輸送、および液滴内の構造化された搭載物上への狙いを定めた搭載が、可能にされる。この文脈において、顕微解剖された試料は、全自動式に分離および輸送され、プロセスにおけるあらゆる瞬間の個々の作動ステップおよびそれぞれ分離された試料（複数可）の状況に対する完璧な制御が存在する。さらには、上記で説明した装置は、分析されるべき試料をタッチスクリーンによって選択するだけでよいため、簡単な方法で作動させることができる。
【００５２】
本発明は、好ましい実施形態によって説明されてきたが、これには限定されず、さまざまな方法で改変することができる。特に、吸引ユニットはまた、１つまたは複数の試料の全自動的な受け入れおよび搭載が確実にされる限り、上記で述べたものとは異なる方法で構成することができる。さらに、たとえば、収集システムまたはこれに組み込まれる搭載プレートは、移送ユニットの高い精密性および正確性のために所望に応じて縮小することができる。このようにして、ナノリットルの液滴を含むマイクロタイタ・プレートおよびマクロチップの両方を、有利に制御することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  装置
２  選択ユニット
３  顕微鏡ユニット
４  試料キャリア／物体テーブル
５  ディスプレイ・ユニット
６  分離ユニット
７  移送ユニット
８  吸引ユニット
９  集光装置
１０  キャリア・ユニット
１１  収集システム
１２  スライド・シャフト
１３  カバー
１４  搭載プレート
１５、１５’  吸引管
１６  シリンダ
１７、１７’  端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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