激光显微解剖方法和用于激光显微解剖的装置制造方法及图纸

技术编号:2577305 阅读:260 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种激光显微解剖方法和用于激光解剖的装置。借助于激光器的激光脉冲沿着一条封闭切割线从放置在平面载体上的生物样品上切下切片。同步于激光脉冲沿着封闭切割线连续改变确定激光脉冲和切割线的参数。所有布置在光轴上的、确定激光脉冲和切割线的参数的元件都连接在一个中央计算单元上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光显微解剖方法和用于激光显微解剖的装置本专利技术涉及一种激光显微解剖方法,以该方法借助于激光器的激 光脉沖沿着封闭的切割线从放置在一个平面载体上的生物样品上切下 切片。本专利技术还涉及用于激光显微解剖的装置,其包含一个具有至少一 个定义一个光轴的物镜的显微镜。此外设置一个发射激光束的脉冲激 光器,该激光束经过物镜沿着光轴指向样品并且画出一条封闭的切割 线。在生物学和医学范围内有一种称为显微解剖的方法,以该方法用 聚焦激光束从一个基本上扁平的样品(例如细胞、细胞培养物或组织 切片)中切下一小部分,所谓的切片。为了激光切割将生物样品放置 在一个平面载体上,例如玻璃载物片或聚合物薄膜。在切割之后切片 提供给进一步的生物或医学(例如组织)检验使用。在1976年5月Journal of Microscopy第107巻19至24 页G. Isenberg、 W.Bilser、 W.meier-Ruge、 E .Remy的文章"Cell surgery by laser micro—dissection: a preparative method"中描述了这样一种激光显微解剖方法。在该文章中生物样品放置在一 个载物片的底面。此生物样品是吸附在一个载物片上的细胞培养物。 为了防止细胞固定黏附在基片上,使用了具有硅树脂涂层的载物片, 其有助于降低在样品和载物片之间的附着力。所述载物片放在一台直 立的、耦合了一个脉沖式氦-氖激光器的显微镜内。激光束聚焦在生物 样品上。以该聚焦激光束沿着封闭的切割线通过接连排列通过激光脉 冲形成的切割孔切下感兴趣的样品区域,即切片。在此切割基于已知 的激光切除术原理,也就是说单独的激光脉冲在切割线上产生等离子 体,所述等离子体"蒸发,,样品物质。在此最后的激光脉沖使切片与 周围的生物样品分离并且在此也导致切片在载物片上所要求的松动。 然后切片在重力的作用下坠落并接放在一个收集器皿中并用于进一步 的检验。DE 100 43 506 CI描述该方法的改进方案。其中将需要检验的、 要从中切下感兴趣的样品区域的样品在非常薄的塑料薄膜上制成标本。所述塑料薄膜的厚度在1-2fim数量级。PET薄膜和PEN薄膜可以用作材料。样品放入耦合了脉冲激光器的显微镜中。描述一个激光显 微解剖方法,在该方法中切割线在切割临近结束时不完全封闭,而是 在末端保留一个比较狭窄的并且同时稳定的桥。该桥防止薄膜与感兴 趣的样品区域向聚焦平面外掀开并扭转。在割断该桥之前借助于一个 光阑放大激光束的光圏,但不改变显微镜的观察口径。通过放大激光 的光圈扩大激光束的切割宽度。同时激光束焦点的位置相对于样品保 持在同样的位置不变。然后用加宽的激光光圈以最后的、已聚焦的、 切割激光脉冲割断剩余的桥。在结束切割之后样品在重力作用下坠落 并收集在一个收集器皿中。可是总体来说,在最后的激光脉沖之前停 止切割线并且在最后的激光脉冲结束切割线之前,转换用于激光光圈 的光阑,被证明是仪器技术上复杂的并且是费时的。由应用者确定一 个适当的剩余桥并且指定一个合适的激光光圈也是不完全简单的,因 此有时切片不能完整地独立制成标本并且必须重复切割。此外在这两种方法中都观察到,在不改变设备设置(光学镜组、 激光器参数、聚焦位置等)的情况下相继切割的切片在落入收集装置 时不同程度地向旁边漂移。该收集装置例如可以是小样品管,市场上 通常称为PCR管。结果是,切片黏附在PCR管的侧面内壁上,而不是 落到管的底部。这使切片难以检查,这对于使用者,例如病理学家来 说,在进一步处理已切割的切片之前是一个重要的工作步骤。因此德国专利申请DE 103 46 458建议对样品的感兴趣的样品 区域进行激光显微解剖的 一个方法,在该方法中脉沖激光束的激光脉 冲同样聚焦到样品上,并且在该方法中,在最后的、完成切割的激光 脉沖中切除的主体与最后用来切割的激光脉沖的切割宽度匹配并优 化,如此使得从等离子体传递到切片上的能量最大。然而在此在最后 的激光脉沖之前停止切割线也使应用者感到费时。美国专利6,773,903同样公开了切割所选择的生物样品区域的 一种显微解剖方法。放置在载物片上的样品位于一个在x-y坐标平面 内的可移动工作台上。在该显微镜内耦合激光束并使x-y工作台作相 应移动,如此使得激光束围绕感兴趣的样品区域描绘一个相应的封闭 的切割线。由此将感兴趣的生物物质与生物样品分离。可是x-y工作 台的控制在机械上是复杂的并且不能相应在x-y平面内的激光束那样准确地控制,以将生物物质与其余样品分离。因此本专利技术的技术问题是,给出一个激光显微解剖方法,其在艰 难的样品标本制作中能够以进一 步改善的切割结果更舒适、更快捷地切下切片。该技术问题通过具有权利要求1的特征的一种激光显微解剖方法 来解决。本专利技术的另一个技术问题是,给出一个激光显微解剖装置,用户 用该装置可以安全、快速并可靠地获得所希望的切片。在此切片的获 得与各自的样品标本不相关。该技术问题通过包含权利要求10的特征的一种激光显微解剖装置来解决。明的激光显微解剖方法中借助于激光束的讀样品上切下一个切片。在此沿着封闭的切割线引导激光束。样品本身 放在平面载体上。在切割切片期间沿着封闭切割线连续改变确定激光 脉冲和切割线的参数。通过图像处理确定参数沿着封闭切割线的连续变化。从图像处理 中获得参数沿着封闭切割线连续变化的量。这些参数例如是样品厚度、 样品的紋理、着色在样品内部的分布等。同样也可以考虑,仅仅在闭合封闭的切割线之前才连续改变确定 激光脉沖和封闭切割线的参数。在样品的其余切割期间参数保持恒定。借助于在用户界面上的滑块可以改变确定在结束封闭的切割线之 前连续变化的参数。借助于中央计算单元确定所述参数,其中由中央计算单元把相应 的控制信号提供给光学系统的各个元件。激光脉沖在击中生物样品之前通过所述光学系统,其中改变激光 脉沖关于光圈、衰减、各个激光点在切割线上的密度和激光脉沖聚焦 位置的参数。光圈和衰减器的变化同时进行。光圈和衰减器的变化与激光脉冲 同步,以便由此达到最高的切割速度。光圈的变化可以借助于针孔光 阑或彩虹器。可以视各自激光器功率和样品的局部特性匹配在切割线内部各个 激光点的密度。本专利技术的激光显微解剖装置包含具有至少一个定义光轴的物镜的 一个显微镜。同样设置了一个发射激光束的脉沖激光器,所述激光束 经过物镜沿着光轴指向样品。所述激光束在样品上描绘一条封闭的切 割线,由此将所选择的一个样品区域与剩余的周围生物物质分离。所 有在光轴上布置的、确定激光脉冲和切割线参数的元件都连接在中央 计算单元上。中央计算单元借助于图像处理通过各个元件的协调调节实现沿着 封闭切割线的参数的连续改变。在此同样可以使用中央计算单元,使中央计算单元仅仅在结束封 闭的切割线之前才连续改变确定激光脉冲和切割线的参数。确定激光脉冲和切割线的参数的元件是一个X/Y移位单元、 一个 光圈单元、 一个衰减器单元、 一个聚焦单元、 一个UV激光器和一个偏 转单元。在此中央计算单元给各个元件提供相应的调节信号。同样激光显微解剖装置与一台监控器相连,在该监控器上为用户 显示用户界面。该用户界面是一个滑块,用该滑块可以在结束封闭的 切割线之前确定参数的连续变化本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光显微解剖方法,以该方法借助于激光器的激光脉冲沿着封闭的切割线从放置在一个平面载体上的生物样品上切下切片,其特征在于,同步于激光脉冲沿着封闭的切割线连续改变确定激光脉冲和切割线的参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J韦斯纳
申请(专利权)人:莱卡微系统CMS有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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