[发明专利]冰冻切片机以及生产可用于显微镜的薄切片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冰冻切片机以及生产可用于显微镜的组织样本的薄切片的方法。具体地，本发明涉及一种冰冻切片机，其包括用于冰冻组织样本的冷冻装置，用于切割冻结的组织样本的切割装置，以及工作腔室，切割装置和至少部分冷冻装置设置在所述工作腔室中。

背景技术

利用前述类型的冰冻切片机，由组织样本生产薄切片试样，随后在显微镜下观察薄切片试样用于诊断目的。为此，组织样本首先在冷冻装置(也称作致冷器)内被冰冻，然后利用切割装置切割。冷冻装置和切割装置共同设置在冷冻显微切片机的工作腔室中。

冷冻装置通常包括利用珀耳帖元件冷冻的冰冻肋片，保持组织样本的滑动部件附接于冰冻肋片。这种样本冷冻具有这样的缺陷：在冰冻过程期间，由于细胞的和细胞外的水的结晶化，在组织中形成细长的冰晶，其刺穿组织的细胞和单元细胞结构(united cell structures)，并不利地影响组织形态。该组织损坏也被称作冰冻假象(freezing artefacts)。由冰冻假象造成的可能的负面影响例如包括受损细胞释放内源酶，这些内源酶在RNA制备期间变成活性，并因此降解用于制剂中的基质。这降低了样本质量，结果使可靠的诊断更加困难。

为了防止冰冻假象，可选择地，建议直接利用液氮或通过使用氮冷异戊烷在外部(即在切片机的外部)冰冻组织样本。但是，使用液氮是复杂而又昂贵的。而且，在切片机的外部冰冻组织样本存在将组织样本混淆的风险。

关于现有技术，进一步涉及US6615592 B2。其中描述了冷冻装置，在冷冻装置中，在组织样本之上引导冷冻剂以冰冻组织样本。

发明内容

本发明的目的是提供一种前述类型的冰冻切片机以及可用于显微镜的组织样本的薄切片的生产方法，其能容易地处理组织样本，同时很大程度上避免冰冻假象。

本发明通过权利要求1的主题实现了关于冰冻切片机的该目的。

本发明提供了液体冷冻剂的集成，根据最新发现，其能在冰冻切片机中冰冻组织样本，同时很大程度地避免冰冻假象。由于液体冷冻剂和切割机都设置在冰冻切片机的工作腔室中，因此能保证用于薄切片制备的组织样本容易的操作。

为了冰冻组织样本，优选地液体冷冻剂具有在从大约-60℃到0℃范围内的温度。而且，优选地其具有在从大约1.6KJ/Kg·K到3.5KJ/Kg·K的范围内的特定热容量。因此，已证明如果使用具有这些特征的液体冷冻剂，当组织被冰冻时细胞的和细胞外的水仅形成小的球形的冰晶，其既不会损坏细胞也不会损坏细胞壁。因此在冰冻期间固有的组织形态在很大程度上仍被保存。这种形态的保存有利于病理学家所谓的切片即时诊断。由于细胞和单位细胞结构在很大程度上被保存，因此基本不会释放降解的内源酶，例如还能以较高浓度提取非常不稳定的mRNA。由于这些信息分子很大程度地加强了例如癌症的诊断，从而前述类型的液体冷冻剂保证在诊断方面显著的进步。

优选地，冷冻装置包括设置在工作腔室中用于接收液体冷冻剂和组织样本的槽。设置在工作腔室中的槽用于创造性的冰冻切片机的各实施例。在特定的简单的实施例中，液体冷冻剂例如在外部(即切片机的外部)被冷冻，然后被引入槽中。为了简化操作，如果冷冻剂在冰冻切片机本体内被冷冻则是有利的。

为此，冷冻装置例如可以包括压缩式制冷机，用于冷冻液体冷冻剂，其利用压缩和膨胀元件工作，并利用热交换实现热力循环。

优选地，压缩式制冷机包括设置在槽中的蒸发器。该蒸发器例如由管形成，例如R404a等制冷剂在该管中蒸发，并由此从在槽中围绕该管的液体冷冻剂中吸收热量。

在又一有利的实施例中，压缩式制冷机包括至少另一个蒸发器，其设置在工作腔室中、槽的外部。该另一个蒸发器可以例如被设置成其在工作腔室中提供空气冷冻。

冰冻切片机还可以设计成冷冻装置包括流通装置，其包括用于储存液体冷冻剂的贮液器，用于冷冻储存在贮液器中的液体冷冻剂的冷冻组件，以及循环泵，循环泵通过流入将液体冷冻剂从贮液器输送到槽中，并通过流出将液体冷冻剂从槽输送回贮液器中。该流通装置可以可选地设置或附加地设置于前述压缩式制冷机。在后一种情况中，冷冻组件例如将储存在贮液器中的冷冻剂预冷冻，而压缩式制冷机提供槽中的冷冻剂的冷冻。

冰冻切片机具有设置在工作腔室中的冲洗装置，用于通过冷冻的冲洗液体冲洗由液体冷冻剂冰冻的组织样本。如果组织样本被包覆在保护罩中以防止通过冷冻剂造成的组织样本的交叉污染，那么附着于保护罩的冷冻剂可以在组织样本与保护罩一起被供给切割装置之前利用冲洗装置去除。