УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗЯТИЯ ОБРАЗЦОВ С ГЛАЗА
EYE SAMPLING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к устройству, с помощью которого можно получать мазки-отпечатки с конъюнктивы глаза.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Техника взятия мазков-отпечатков с конъюнктивы глаза была разработана в конце 1970-х годов и в настоящее время является общепринятой техникой, позволяющей получать конъюнктивальные эпителиальные клетки из конъюнктивальной слизистой оболочки, которая является иммунологически активной и сложной тканью, почти безболезненным и неинвазивным способом для проведения анализов и диагностики. С помощью этой техники собирают наиболее поверхностные клетки конъюнктивального эпителия, то есть клетки, подвергающиеся десквамации. Конъюнктивальный эпителий обновляется из базальных слоев, и наиболее поверхностные клетки, которые достигли конечного уровня дифференцировки, регулярно сбрасываются в слезную жидкость. Именно этот поверхностный слой, содержащий терминально дифференцированные конъюнктивальные клетки, и является тем слоем, образец которого можно получить с помощью мазка-отпечатка с конъюнктивы для последующего анализа.
Существует три типа популяций клеток, которые можно обнаружить в мазках-отпечатках с конъюнктивы:
- эпителиальные покровные клетки, которые, кроме образования поверхностного слоя конъюнктивальной слизистой оболочки, принимают участие во многих биологических реакциях, в частности в воспалительных и апоптотических процессах;
- бокаловидные клетки (клетки, секретирующие слизь), которые выделяют растворимые муцины в пленку слезной жидкости и которые играют большую защитную и регуляторную роль на поверхности глазного яблока; и
- воспалительные клетки, включая дендритные клетки, известные благодаря своему свойству иммунокомпетентности, клетки Лангерганса, а также популяции лимфоцитов, локализованных в эпителии.
С помощью мазков-отпечатков с конъюнктивы можно проанализировать различные популяции клеток, их размеры, количество, плотность и патологические модификации и получить важную информацию о состоянии поверхности глаза. Они также дают информацию о поражениях конъюнктивы, особенно о поражениях типа «сухого глаза», ятрогенных патологиях, вызванных применением глазных капель, патологиях лимба роговицы и о хроническом воспалении поверхности глаза.
Наиболее современный способ получения мазка-отпечатка конъюнктивы состоит в использовании мембранных фильтров, обычно используемых в биохимической промышленности, чаще всего изготовленных из сложного эфира целлюлозы (смеси сложного эфира целлюлозы и нитрата целлюлозы) или из полиэфирсульфона, которые накладывают на конъюнктиву, обычно без использования местной анестезии. Взятие образца является абсолютно бескровным, безболезненным и неинвазивным, в отличие от других более агрессивных систем, таких как взятие образца кисточкой или биопсия. Во время взятия образца фильтр обычно накладывают на верхнюю бульбарную конъюнктиву глаза, защищенную веком, и удаляют после контакта в течение 3-5 секунд. Отшелушивающиеся конъюнктивальные клетки при этом прилипают к поверхности мембраны и образуют тонкий и гомогенный клеточный слой. Затем фильтры обрабатывают для получения клеток, подлежащих анализу.
В рамках научных исследований или в случае необходимости повторения исследования мазок-отпечаток следует брать в том же месте, поскольку существуют различия в распределении клеток, входящих в состав образца, по бульбарной конъюнктиве. Это является неочевидным и трудным при использовании современных способов взятия образцов, которые остаются относительно ручными способами, несмотря на различные попытки усовершенствовать процедуру (использование различных материалов, материалов с различной пористостью, держателей и т.п.). Эти способы являются относительно трудными и трудоемкими для клинициста или патолога, если использовать их в рутинной повседневной практике.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для взятия мазков-отпечатков с глаза, которое было бы простым в использовании, но позволяло бы надежно и воспроизводимо получать мазки-отпечатки.
Для решения этой задачи согласно настоящему изобретению создано устройство для взятия образцов с глаза, содержащее опорное устройство с поверхностью для взятия образцов, причем это опорное устройство способно упруго деформироваться при переходе из исходного положения в положение для взятия образцов и деформируется таким образом, что при использовании для взятия образцов поверхность для взятия образцов, прилегающая в положении для взятия образцов к участку для взятия образцов (2; 402; 502), отделяется от него посредством отслаивающего движения при переходе из положения для взятия образцов в исходное положение.
Соответственно, при использовании упруго деформируемого опорного устройства, содержащего поверхность для взятия образцов и деформирующегося таким образом, что эта поверхность отделяется от поверхности глаза, с которой берут образец, отслаивающим движением, можно надежно и воспроизводимо получать мазки-отпечатки с глаза оптимального качества. Кроме того, это обеспечивает возможность получения простого в использовании устройства для взятия образцов.
Предпочтительно, но необязательно, устройство согласно настоящему изобретению имеет по меньшей мере один из следующих признаков:
- поверхность для взятия образцов в исходном положении содержит по меньшей мере одну верхнюю точку и по меньшей мере одну нижнюю точку, расположенные на расстоянии друг от друга, так что во время отслаивающего движения линия разъединения постепенно переходит от верхней точки к нижней точке;
- опорное устройство деформируется так, что при использовании для взятия образцов поверхность для взятия образцов накладывается на место взятия образцов движением, противоположным отслаивающему движению, при переходе из исходного положения в положение для взятия образцов;
- опорное устройство содержит блок, состоящий из эластомерного материала или пены;
- опорное устройство содержит гибкую пластину;
- опорное устройство содержит несколько упругих пластин;
- опорное устройство является по существу плоским;
- поверхность для взятия образцов содержит участок, имеющий в поперечном сечении по существу выпуклую форму;
- поверхность для взятия образцов содержит опору для взятия образцов и средства для крепления к опорному устройству;
- средства для крепления к опорному устройству содержат кромку, имеющую удлиненный выступ, который выступает наружу и который предназначен для взаимодействия с выемкой в опорном устройстве, имеющей по существу комплементарную форму;
- устройство также содержит корпус и поршень, предназначенный для скользящего перемещения в корпусе против сопротивления возвращающего устройства, причем опорное устройство прикреплено к одному из концов поршня;
- корпус содержит средства для отделения поверхности для взятия образцов от опорного устройства; и
- средства для отделения поверхности для взятия образцов от опорного устройства содержат плечики (33, 34), предназначенные для взаимодействия со средствами для крепления (13, 14) к опорному устройству с целью их освобождения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания предпочтительного варианта осуществления изобретения и других вариантов. На прилагаемых графических материалах изображено следующее:
Фиг.1а и Фиг.1b являются схематическими изображениями кинематики взятия образцов, обеспечиваемой устройством согласно настоящему изобретению.
Фиг.2а и Фиг.2b являются схематическими изображениями альтернативных вариантов осуществления деформируемого участка устройства согласно настоящему изобретению;
Фиг. с 3а по 3с являются схематическими изображениями альтернативных вариантов осуществления поверхности для взятия образцов устройства согласно настоящему изобретению;
Фиг.4 является изображением полусечения варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению;
Фиг.5 является упрощенным изображением поперечного сечения кинематики получения мазка-отпечатка с глаза, взятого с помощью устройства, изображенного на Фиг.4;
Фиг.6 является перспективным схематическим изображением, иллюстрирующим форму мазка-отпечатка, взятого с помощью устройства, изображенного на Фиг.4;
Фиг.7а и Фиг.7b являются трехмерными схематическими изображениями альтернативных форм мазков-отпечатков, взятых с помощью устройства согласно настоящему изобретению; и
Фиг.8 является анатомическим изображением глаза, предназначенного для наложения устройства согласно настоящему изобретению.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В качестве предварительного замечания следует отметить, что участок 2 для взятия мазка-отпечатка с глаза расположен на конъюнктиве, причем этот участок расположен на периферии роговицы и идет от лимба роговицы, ограничивающего соединение между роговицей (номинальный диаметр роговицы равен примерно 12 мм у взрослого человека) и склерой, кнаружи до участка, ограниченного окружностью диаметром около 22 мм, центр которой совпадает с центром роговицы. Например, как показано на Фиг.6, участок 2 для взятия образца (и поэтому поверхность 11 для взятия образца) имеет форму кольца с внутренним диаметром, примерно равным 12 мм, и наружным диаметром, примерно равным 17 мм. Для ребенка, глаз которого еще не достиг размеров глаза взрослого, эти размеры следует адаптировать в соответствующей пропорции.
Кроме того, участок 2 для взятия мазка-отпечатка с глаза расположен на глазном яблоке, которое можно принять за сферу с диаметром, равным 24 мм +/-1 мм, за исключением роговицы. Анатомию глаза напоминает и иллюстрирует Фиг.8.
Со ссылкой на Фиг.1а и Фиг.1b будет описана кинематика взятия образцов с помощью устройства 10 для взятия мазков-отпечатков согласно настоящему изобретению.
Эта кинематика важна для обеспечения надежности и воспроизводимости, а также качества мазков-отпечатков с глаза, взятых с помощью устройства 10 согласно настоящему изобретению, с целью повышения качества полученных клеток с сохранением их целостности.
Принципиально устройство 10 согласно настоящему изобретению содержит поршнеобразующий компонент 30, содержащий конец 22, к которому прикреплено опорное устройство 12. Это опорное устройство 12 испытывает упругую деформацию при переходе из исходного положения, изображенного на Фиг.1а, в положение для взятия образцов, изображенное на Фиг.1b. С другой стороны, это опорное устройство содержит лицевую сторону или поверхность 11 для взятия образцов, предназначенную для контакта и прижатия к участку 2 для взятия образцов с глаза 1. Эта поверхность для взятия образцов изготовлена из одного или более материалов, подходящих для формирования опоры для взятия мазков-отпечатков с глаза и известных специалистам в данной области техники. Наконец, поверхность для взятия образцов в том случае, если опорное устройство 12 находится в исходном положении, имеет по меньшей мере одну нижнюю точку 121 (или нижнюю линию контакта) и по меньшей мере одну верхнюю точку 122 (или верхнюю линию контакта) вдоль продольной оси устройства, зависящей от направления, в котором выполняется движение при взятии образцов.
Это движение при взятии образцов осуществляют посредством размещения поверхности 11 для взятия образцов непараллельным или несовпадающим способом относительно участка 2 для взятия образцов поверхности глаза. Соответственно, поверхность 1 для взятия образцов, в данном случае являющуюся плоской, располагают так, что она встречается с участком 2 для взятия образцов поверхности глаза в определенной ориентации, то есть в момент контакта между двумя поверхностями, эти поверхности не совмещаются. Действительно, контакт между поверхностью 11 для взятия образцов и участков 2 для взятия образцов глаза 1 начинается с контакта нижней точки (или нижней линии) 121 с участком для взятия образцов и продолжается при перемещении этой точки (или линии) контакта вдоль поверхности 11 для взятия образцов посредством продвижения вдоль этой поверхности вплоть до верхней точки (или верхней линии) 122, которая последней вступает в контакт с участком для взятия образцов 2, и это происходит при перемещении вдоль продольной оси устройства 10 согласно настоящему изобретению, которое показано стрелкой на Фиг.1а. По мере постепенного увеличения площади контакта между поверхностью 11 для взятия образцов и участком 2 для взятия образцов поверхности глаза, поверхность 11 для взятия образцов постепенно деформируется так, что она становится совместимой с участком 2 для взятия образцов с поверхности глаза. Эта деформация влияет также на опорное устройство 12, которое испытывает упругую деформацию до тех пор, пока поверхность 11 для взятия образцов не «прилипнет», то есть не вступит в прямой контакт, с участком 2 глаза 1, как показано на Фиг.1b. При этом возникает полное совмещение во всех точках поверхности 11 для взятия образцов и участка 2 для взятия образцов.
Опорное устройство для взятия образцов после размещения на глазе 1 впоследствии отделяют от глаза 1 минимально травматичным способом, выполняя отслаивающее движение. Очевидно, что при силовом режиме отслаивающего типа концентрированные силы могут существовать в месте разделения поверхностей, которое в данном случае является точкой на схематическом изображении на Фиг.1а и Фиг.1b (или линией, проходящей через эту точку), которая во время разъединения поверхностей перемещается от верхней точки (или верхней линии) 122 до нижней точки (или нижней линии) 121, причем поверхность 11 для взятия образцов опорного устройства 12 под действием упругих сил постепенно принимает свою исходную форму, которая не совпадает с формой участка 2 для взятия образцов глаза 1.
Опорное устройство 12 изготовлено в виде блока упруго деформируемого материала, такого как пена или подходящий эластомер (эластичный полимер): полиуретан, полиэтилен, силиконовая пена, термопластичный эластомер, такой как стирол-этилен-бутилен-стирольный блоксополимер (SEBS), стирол-этилен-пропилен-стирольный блоксополимер (SEPS), сополимер этилен-пропилена и полипропилена (EPDM-PP), полиэфирамидные блоксополимеры (РЕВАХ), полиуретан, или вулканизируемые эластомеры, такие как силиконовый каучук, латекс, полибутадиен, фторированный эластомер, полихлоропрен, полиизопрен и т.д.
Альтернативные варианты осуществления опорного устройства изображены на Фиг.2а и Фиг.2b. На Фиг.2а опорное устройство изготовлено в виде гибкой пластины 112, укрепленной на элементе 20, образующем поршень за счет опорного стержня. На Фиг.2б опорное устройство изготовлено в форме пластины, опирающейся на упругие пластины 212, изготовленные, например, из полимерного материала, металла или другого материала, обладающего сходными упругими свойствами.
Сходным образом, на рисунках с Фиг.3а по 3с поверхность для взятия образцов альтернативно имеет различные геометрии выпуклого сечения:
- в виде четверти круга или эллписа (Фиг.3a),
- в виде полукруга или полуэллипса (Фиг.3b),
- в виде по существу треугольной или конической вершины (Фиг.3c),
которое соответствует соответствующим объемным частям сфер или эллипсоидов.
При всех этих различных геометриях поверхность 111, 211, 311 для взятия образцов всегда имеет нижнюю точку и по меньшей мере одну верхнюю точку для того, чтобы при взятии образцов можно было обеспечить движение в соответствии с кинематикой, описанной ранее со ссылкой на Фиг.1а и Фиг.1b. При этом, независимо от геометрии, постепенно устанавливают контакт между поверхностью 11, 111, 211, 311 для взятия образцов и участком 2 для взятия образцов поверхности глаза, и точка динамического контакта, а затем и линия контакта постепенно перемещаются по участку для взятия образцов до тех пор, пока не будет установлен непосредственный контакт между обеими поверхностями, при этом поверхность для взятия образцов и опорное устройство деформируются.
При удалении или отделении поверхности для взятия образцов осуществляется прогрессивное перемещение той же линии динамического контакта в направлении, обратном направлению движения во время установления контакта.
Таким образом, отделяющее движение аналогично отслаивающему движению, за счет которого клетки, расположенные на участке 2 для взятия образцов, могут быть постепенно отделены от поверхности глаза, после чего они прилипают к поверхности для взятия образцов опорного устройства для взятия образцов. Эта адгезия к опорному устройству для взятия образцов обеспечивается за счет различных хорошо изученных принципов: за счет гидрофильности, за счет стандартного поверхностного натяжения, за счет адгезионных свойств слизи, выделяемой клетками, или за счет анионных электростатических зарядов клеток.
Со ссылками на Фиг.4 будет описан вариант осуществления устройства 10 для взятия мазков-отпечатков с глаза согласно настоящему изобретению, в котором использованы принципы и характеристики, описанные выше. В данном случае устройство 10 имеет форму кольца с продольной осью Х-Х. Оно содержит поршень 20. Поршень 20 имеет верхний конец 23, содержащий поверхность, через которую на этот поршень 20 оказывают давление. Он также имеет противоположный конец 22, по существу перпендикулярный продольной оси Х-Х, на котором размещают и укрепляют опорное устройство 12, в данном случае это эластомерный блок, имеющий трапециевидное сечение (или блок, имеющий форму усеченного цилиндра, верхний конец которого перпендикулярен продольной оси и находится в контакте с концом 22 поршня 20, а противоположный нижний конец скошен относительно продольной оси). Это опорное устройство 12, как описано ранее, может испытывать упругую деформацию при переходе из исходного положения в положение для взятия образцов. На конце опорного устройства 12, скошенном относительно продольной оси, находится поверхность 11 для взятия образцов.
Эта поверхность 11 для взятия образцов содержит опору для взятия образцов, предназначенную для получения мазка-отпечатка с глаза при взятии образцов с участка 2 для взятия образцов глаза 1. Опора для взятия образцов на периферии, вокруг поверхности 11 для взятия образцов, содержит гибкие кромки 13, 14 (добавляемые посредством формования со вставкой, соединения склеиванием, сваривания и т.п.), эти кромки имеют выступы, направленные радиально по направлению к опорному устройству 12, которые входят в выемки 15, 16, расположенные на периметре опорного устройства 12. Когда выступы совмещены с выемками, кромки 13, 14 выступают из опорного устройства 12.
В случае, изображенном на Фиг.4, когда устройство 10 согласно настоящему изобретению имеет форму кольца, опора для взятия образцов также имеет форму кольца и содержит первую кромку 14 на радиально внутренней периферии и вторую кромку 14 на радиально наружной периферии. Опорное устройство 12 также имеет форму кольца и содержит первую выемку 15 на радиально внутренней стороне, в которую входит выступ первой кромки 13, и вторую выемку 16 на радиально наружной стороне, в которую входит выступ второй кромки 14.
Поршень 20 расположен в корпусе 30 устройства 10 согласно настоящему изобретению так, что он может в нем перемещаться, при этом он взаимодействует с упругим возвращающим средством 21; в данном случае - это пружина, работающая на сжатие. Корпус 30 содержит первую радиально внутреннюю стенку, которая имеет конец 32, предназначенный для контакта с глазом 1 во время взятия образцов. Кроме того, радиально внутренняя стенка корпуса 30 содержит радиально наружное плечико 34, необязательно имеющее форму усеченного конуса, роль которого будет описана ниже со ссылкой на Фиг.5.
С учетом того, что конъюнктива является очень подвижной тканью относительно расположенной ниже склеры S, того, что глаз 1 способен к рефлекторным движениям во время взятия образцов (с риском повреждения образца за счет сдвигового усилия, возникающего между опорой для взятия образцов, помещенной на конъюнктиву, и конъюнктивой), того, что конъюнктива прикреплена к лимбу L роговицы, и поскольку существует различие в радиусе кривизны между роговицей С и склерой S, то конец 32 устройства 10 согласно настоящему изобретению содержит полукруглый опорный участок, предназначенный для контакта, за счет соответствия контуров, с лимбом L роговицы глаза 1, что, с одной стороны, обеспечивает правильное позиционирование устройства и, с другой стороны, поддерживает правильное положение устройства согласно настоящему изобретению относительно глаза во время взятия образцов.
Корпус 30 содержит также вторую радиально наружную стенку, имеющую конец 31, предназначенный для контакта с глазом 1 во время взятия образцов. Кроме того, радиально наружная стенка корпуса 30 содержит радиально внутреннее плечико 33, роль которого будет описана позже со ссылкой на Фиг.5.
С учетом того, что края век часто загрязнены бактериальными штаммами, отличающимися от штаммов, присутствующих на поверхности глаза, существует и риск загрязнения взятого образца, специально предназначенного для анализа этой поверхности. Вследствие этого, перед приведением опоры для взятия образцов в контакт с участком для взятия образцов глаза, поверхность, включающую в себя участок для взятия образцов, расположенный по краю век, необходимо изолировать. Эту роль выполняет конец 31, который изменяет свою форму и контактирует с веком, располагаясь под веком, удерживает веко в открытом состоянии и предотвращает перекрестное загрязнение, происходящее между образцом и веком. Для этого конец 31 имеет форму ножки, нижняя сторона которой содержит участок вогнутой формы, соответствующей форме поверхности глаза, с которой конец 31 должен совмещаться во время взятия образцов, веко же при этом вступает в контакт с верхней стороной этой ножки и поддерживается ею.
С другой стороны, следует отметить, что поверхность глаза покрыта лакримальной пленкой, состоящей из слезной жидкости и тонкого слоя липидов, секретируемых мейбомиевыми железами, расположенными по краям верхнего и нижнего век. Этот тонкий гидрофобный липидный слой ограничивает или препятствует адгезии клеток к высокогидрофильной поверхности опоры для взятия образцов. Вследствие этого, перед тем как обеспечить контакт опоры для взятия образцов с участком для взятия образцов глаза, необходимо разрушить пленку слезной жидкости. Это является дополнительной ролью концов 31 и 32 корпуса 30. Для этого концы 31 и 32 изготавливают или наносят на них покрытие из полужесткого или эластомерного (чтобы не повредить поверхность глаза, но установить с ней непосредственный контакт) материала, который является одновременно адсорбирующим и липофильным, так что он адсорбирует липидную часть пленки слезной жидкости на участке для взятия образцов поверхности для взятия образцов, ограниченной этими концами 31 и 32.
Со ссылками на Фиг.5 будет описана работа устройства 10 для взятия мазков-отпечатков с глаза согласно настоящему изобретению, которое было описано выше.
Устройство 10 согласно настоящему изобретению размещают на глазе 1 так, что конец 32 корпуса 30 контактирует с лимбом L роговицы, а конец 31 корпуса 30 вводят под веки. Затем прикладывают давление к концу 23 поршня 20, чтобы выполнить взятие образца. Это давление оказывают вдоль продольной оси Х-Х по направлению к глазу 1 (см. стрелку на Фиг.4). При этом опора 11 для взятия образцов прижимается к глазу согласно кинематике взятия образцов, описанной ранее со ссылками на Фиг.1а и 1b. Через несколько секунд прекращают оказывать давление на конец 23 поршня 20, так что сжатая пружина 24 прикладывает возвращающую силу к поршню 20, заставляя его скользить в корпусе 30 вдоль продольной оси Х-Х в направлении стрелки, как показано на Фиг.5. Опора 11 для взятия образцов перемещается поршнем и осторожно отделяется за счет отслаивающего движения, описанного ранее. В данном случае отсутствует эффект чашечного присоса между опорой 11 для взятия образцов и участком 2 для взятия образцов глаза. Затем устройство 10 удаляют с поверхности глаза.
Теперь остается извлечь опору 11 для взятия образцов, чтобы иметь возможность провести необходимые анализы. Извлечение опоры 11 для взятия образцов осуществляют после помещения по меньшей мере части устройства согласно настоящему изобретению, включающей опору 11 для взятия образцов, в сборное устройство, например в сборную пробирку.
Затем поршень 20 оттягивают в обратном направлении в соответствии со стрелкой, изображенной на Фиг.5, и кромки 14 и 13 опоры 11 для взятия образцов упираются в плечики 33 и 34 корпуса 30. Если движение поршня 20 продолжается, а кромки 14 и 13 удерживаются плечиками 33 и 34, то выступы кромок 14 и 13 выходят, соответственно, из выемок 16 и 15 опорного устройства 12. Опора 11 для взятия образцов отсоединяется и падает в сборное устройство.
Альтернативно, отсоединение опоры 11 для взятия образцов осуществляют посредством постепенного перемещения, определяемого начальным положением плечиков 33 и 34 на пути поршня 20 при его оттягивании в обратном направлении в корпусе 30: кромка 14 первой упирается в плечико 33, и ее выступ выходит из выемки 16, затем кромка 13 упирается в плечико 34, и ее выступ выходит из выемки 14, за счет чего опора 11 для взятия образцов освобождается. Для этого плечики 33 и 34 располагают на разной высоте вдоль оси устройства, а кромки 14 и 13 изначально расположены на разной высоте, как в случае примера, изображенного на Фиг.5. Альтернативно, плечики 33 и 34 могут быть расположены на одной высоте вдоль оси устройства, а кромки 14 и 13 при этом расположены на разной высоте. В следующем варианте плечики 33 и 34 расположены на разной высоте вдоль оси устройства, а кромки 14 и 13 расположены на одной высоте.
Опора 11 для взятия образцов падает в сборное устройство без каких-либо других действий со стороны пользователя и с очень ограниченным контактом с окружающим воздухом. Это снижает риски случайного загрязнения (желательные, например, для анализа микроорганизмов, присутствующих на поверхности глаза, и выявления заражения микроорганизмами) и повреждения до использования образца.
Несомненно, что для цитологического исследования необходимо, чтобы клетки были очень прочно соединены с поверхностью опоры 11 для взятия образцов, чтобы их можно было пометить флуоресцентными маркерами и рассматривать с помощью стандартного микроскопа (в случае прозрачной опоры) или конфокального микроскопа.
Что касается цитометрии, то здесь также необходимо, чтобы клетки были как можно более прочно соединены с опорой, но чтобы при необходимости их можно было легко отсоединить от опоры и переместить в раствор для сбора клеток для проведения подсчета и сортировки клеток.
Наконец, анализ с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) предполагает разложение опоры для взятия образцов на продукты, используемые для лизиса клеток, позволяющего выделить ДНК.
При использовании устройства согласно настоящему изобретению мазки-отпечатки с глаза можно оптимизировать для различных методов анализа за счет использования различных опор, адаптированных к процедуре анализа.
В данном случае опора 11 для взятия образцов является мембранным фильтром, изготовленным посредством формования со вставкой, с гибкими кромками из полимерного материала (преимуществом которых является универсальность решения, позволяющая использовать различные типы мембран). Альтернативно, можно сформовать цельную деталь (мембрана + кромка) определенной формы из полимерного материала для конкретной цели и, при необходимости, использовать обработанную поверхность, оптимизированную для взятия образцов (степень шероховатости, обработка плазмой с целью повышения гидрофильности и т.п.), для получения опоры для взятия образцов.
Поэтому, с учетом вышесказанного, устройство 10 согласно настоящему изобретению обеспечивает регулирование следующих двух параметров при размещении и удалении опоры для взятия образцов, что обеспечивает более надежное получение образцов:
- движение при размещении опоры,
- давление (регулируемое и воспроизводимое).
Кроме того, с помощью устройства 10 согласно настоящему изобретению, как описано выше, может быть решена проблема с пленкой слезной жидкости, и поверхность для взятия образцов можно ограничить и постоянно локализовать в одном и том же месте, а глаз можно иммобилизировать; также оптимальным может быть извлечение образца без повреждения полученного с глаза мазка-отпечатка.
В качестве альтернативных вариантов осуществления устройство согласно настоящему изобретению, которое выше было описано на примере одного варианта осуществления, в котором оно имело форму осесимметричного кольца, может быть выполнено в любой геометрической (секторальной, круглой, овальной, овоидной и т.п.) форме, которую можно вписать между диаметром на уровне лимба роговицы и диаметром, примерно равным 22 мм.
В первом альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на Фиг.7а, участок 402 для взятия образцов (и опора 411 для взятия образцов) ограничен полукругом с диаметром, примерно равным 13 мм, центр которого расположен тангенциально относительно лимба и размещен на верхнем участке конъюнктивы. В этом случае круг вписан в поверхность для взятия образцов в форме кольца с внутренним диаметром, примерно равным 12 мм, и с наружным диаметром, примерно равным 18,5 мм.
Во втором альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения, изображенном на Фиг.7b, участок 502 для взятия образцов (и опора 511 для взятия образцов) ограничены сектором с внутренним диаметром, равным примерно 12 мм на уровне лимба, и с наружным диаметром, равным примерно 17 мм.
В обоих этих альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения, а также в других вариантах, где устройство согласно настоящему изобретению не имеет формы осесимметричного кольца, плечики 33 и 34 образуют единственное плечико внутри корпуса устройства, а выемки 13 и 14 образуют единственную выемку на периферии опорного устройства 12.
Поэтому устройство согласно настоящему изобретению, описанное выше, работает по принципу обеспечения контакта конъюнктивы с материалом, обеспечивающим регулируемую адгезию клеток. В частности, оно обеспечивает:
(1) стабилизацию параметров, которые могут оказывать влияние на качество взятого образца (количество нелизированных клеток), таких как давление, время контакта и кинематика взятия образцов.
Кроме того, с помощью такого устройства можно:
(2) точно ограничить определенную поверхность глаза, лежащую в области pars plana (плоской части ресничного тела);
(3) иммобилизировать глаз на период взятия образца;
(4) изолировать образец от пленки слезной жидкости и краев век; и
(5) предотвратить загрязнение образца (нет контакта с веками, врачом и окружающей средой).
И все это можно осуществить, несмотря на то, что устройство является предельно атравматичным.
Материал, обеспечивающий взятие образцов и образующий опору 11 для взятия образцов (пена, фильтр из ткани или нетканого материала, гидрогель, обработанный или необработанный полимерный материал и т.п.), является совместимым с современными методами анализа, такими как:
- традиционная микроскопия (с просвечиванием опоры) или конфокальная микроскопия (без просвечивания опоры) для цитологического анализа;
- проточная цитометрия (отделение клеток от опоры);
- ПЦР-анализы (либо отделение клеток от опоры, либо полное растворение фильтра в растворе для лизиса клеток).
Другие примеры использования взятого образца могут относиться к выделению ДНК (например, в рамках судебной медицины) или к анализу микроорганизмов, присутствующих на поверхности глаза (вирусов и бактерий).
Также можно исследовать образец на наличие в нем веществ, загрязняющих атмосферу, или даже радиоактивных частиц, и это может быть проще, чем измерять загрязнение посредством анализа образца крови. Если глаз открыт, то он находится в постоянном контакте с окружающей его средой и подвергается воздействию веществ, переносимых воздухом, или веществ, содержащихся в атмосфере, поэтому, собирая эти вещества, глаз в известном смысле работает как датчик. Выделение веществ, накопленных в глазе, с использованием этого метода может иметь преимущество перед другими используемыми техниками, такими как биопсия кожи или получение образцов крови. Вообще, можно также собрать и проанализировать состав слезной жидкости и определить содержание в ней химических медиаторов, гормонов (инсулин, …), ДНК, белков крови, ионов, ферментов в норме и/или в патологических ситуациях.
Что касается сущности настоящего изобретения, изложенной в данной заявке, то специалист в данной области техники сможет найти различные другие конфигурации без отклонения от сущности настоящего изобретения.