HU231598B1

HU231598B1 - Method and apparatus for extracting and relocating samples of microscopic size

Info

Publication number: HU231598B1
Application number: HUP2100040A
Authority: HU
Inventors: Bálint Szabó
Original assignee: Cellsorter Kft.
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2025-03-28
Also published as: HUP2100040A1

Description

724427/MK724427/MK

Eljárás és berendezés mikroszkopikus méretű minták kiemelésére és áthelyezéséreMethod and apparatus for lifting and transferring microscopic samples

Műszaki területTechnical area

A találmány tárgya eljárás és berendezés mikroszkopikus méretű minták kiemelésére és áthelyezésére, különösen lézerrel (vagy más úton) kivágott mikroszkopikus méretű minták automatizálható kiemelésére és áthelyezésére, ahol a minták előnyösen biológiai anyagból kivágott szövetdarabok, illetve szövetmetszetek. A minták kivágása, kiemelése célszerűen mikroszkópos megfigyelés mellett vagy után történik.The invention relates to a method and apparatus for extracting and transferring microscopic samples, in particular to the automated extraction and transfer of microscopic samples cut by laser (or other means), where the samples are preferably tissue pieces or tissue sections cut from biological material. The cutting and extraction of the samples is preferably carried out with or after microscopic observation.

A technika állásaState of the art

Mikroszkopikus méretű minták vétele, áthelyezése és vizsgálata különös gondosságot és precíziót igénylő művelet. A minta előnyösen biológiai anyagból kivágott minta, amelyet egy mintavételi és minta tárolási vagy minta vizsgálati hely között kell mozgatni, egymás után sokszor ismételten, és a lehető legnagyobb pontossággal. Ehhez általában számítógéppel vezérelt manipulátorokat használnak, amelyek fogókarral és mozgató szerkezettel rendelkeznek. A fogókarokhoz mintafelvevő és tartó eszköz, a továbbiakban megfogó szerszám csatlakoztatható.The collection, transfer and examination of microscopic samples is an operation that requires special care and precision. The sample is preferably a sample cut from biological material, which must be moved between a sampling location and a sample storage or sample examination location, repeatedly and with the greatest possible precision. For this purpose, computer-controlled manipulators are usually used, which have a gripping arm and a moving mechanism. A sample pickup and holding device, hereinafter referred to as a gripping tool, can be attached to the gripping arms.

A HU 226930 számú szabadalmi leírás egy fluoreszcencia aktivált sejtválogatási eljárást (FACS - fluorescence activated cell sorter) ismertet, amely szerint egy üveg kapillárist, azaz mikropipettát használnak arra, hogy mikroszkópon folyadékban lévő fluoreszcensen jelölt egyedi sejteket izoláljanak. Itt a mintát befogadó tálca vagy edény és a mikropipetta mozgatását is szoftver vezérli, és így alkalmas az eljárás egyedi sejtek mikroszkópon történő automatikus izolálására. Az izolálás az azonosított sejteknek a mikropipettába történő felszívásával történik. Ez a módszer folyadék környezetben jól alkalmazható, levegő vagy gáz környezetben praktikusan nem használható.Patent specification HU 226930 describes a fluorescence activated cell sorting method (FACS), according to which a glass capillary, i.e. a micropipette, is used to isolate fluorescently labeled individual cells in a liquid under a microscope. Here, the movement of the sample receiving tray or container and the micropipette is also controlled by software, and thus the method is suitable for the automatic isolation of individual cells under a microscope. The isolation is performed by aspirating the identified cells into the micropipette. This method is well applicable in a liquid environment, but is not practically applicable in an air or gas environment.

Az eljárás egyik változatánál a minta szerves minta, előnyösen élő szervezetből izolált szövetminta, és az eljárás célja orvosi (patológiai) szövetszeletekből egyedi sejtek, sejtcsoportok vagy más mikroszkopikus szövetdarabok izolálása további vizsgálatok, pl. dezoxiribonukleinsav, továbbiakban DNS és/vagy ribonuklainsav, továbbiakban RNS szekvenálás céljából. A találmány célja egy olyan eljárás megadása optikai mikroszkópokhoz, amely lehetővé teszi lézerrel (vagy más úton) kivágott, célszerűen (fólia vagy membrán) hordozón elhelyezett orvosi (patológiai) szövetmetszetek kontrollált és automatizálható áthelyezését. A vizsgálni kívánt szövetmintákat, illetve metszeteket általában egy vékony hordozófelületre helyezik. Hordozó fóliaként vagy mem bránként általában igen vékony (1-15 pm vastag) polimerfóliát használnak, amely lézersugárral jól vágható. A célszerűen vízszintes síkban kifeszített, a mintát hordozó membránból az eltávolítani szánt darabokat egy lézeres mikrodisszekció vagy mikrokivágás néven ismert eljárással körülvágják, ami például az US 7456938 B2-böl megismerhető. Ez egy elterjedt eljárás, az angol szakirodalomban LCM (laser capture microdissection) LMD (laser microdissection) vagy LAM (laser assisted microdissection) néven ismeretes például az EP2689230B1-ből. Az eljárás során vékony szövetszeletekből vágnak ki mikroszkopikus méretű mintákat, sejtcsoportokat vagy extrém esetben akár egyedi sejteket.In one variant of the method, the sample is an organic sample, preferably a tissue sample isolated from a living organism, and the purpose of the method is to isolate individual cells, cell groups or other microscopic tissue pieces from medical (pathological) tissue slices for further studies, e.g. deoxyribonucleic acid, hereinafter DNA and/or ribonucleic acid, hereinafter RNA sequencing. The purpose of the invention is to provide a method for optical microscopes that enables controlled and automated transfer of medical (pathological) tissue sections cut by laser (or in another way) and placed on a suitable (film or membrane) carrier. The tissue samples or sections to be examined are usually placed on a thin carrier surface. A very thin (1-15 pm thick) polymer film is usually used as a carrier film or membrane, which can be easily cut with a laser beam. The pieces to be removed from the membrane carrying the sample, which is stretched in a horizontal plane, are cut out using a process known as laser microdissection or microexcision, which can be seen, for example, from US 7456938 B2. This is a widespread process, known in the English literature as LCM (laser capture microdissection), LMD (laser microdissection) or LAM (laser assisted microdissection), for example from EP2689230B1. During the process, microscopic samples, cell groups or, in extreme cases, even individual cells are cut out from thin tissue slices.

Ehhez célszerűen UV lézert fókuszálnak a membránra a mikroszkóp objektív lencséjének segítségével. A minta kivágása a szövetmetszetből egy zárt görbe vonal mentén történhet, amihez vagy a lézersugár vezérelt eltérítése vagy a minta és a mintát hordozó réteg, tárgylemez, illetve asztal vezérelt mozgatása szükséges. Vágás közben a lézer fókuszát egy adott síkban fixen kell tartani, ami biztosítja, hogy a vágáshoz szükséges energia egy síkban, a vágási síkban koncentrálódik. A különböző lézeres mikrodisszekciós eljárások megismerhetők például az US6469779, az US7148966 és az US6743601 sz. szabadalmi leírásokból.For this purpose, a UV laser is focused on the membrane using the objective lens of the microscope. The sample can be cut out of the tissue section along a closed curved line, which requires either controlled deflection of the laser beam or controlled movement of the sample and the sample-carrying layer, slide, or table. During cutting, the laser focus must be kept fixed in a given plane, which ensures that the energy required for cutting is concentrated in one plane, the cutting plane. Various laser microdissection methods can be learned, for example, from the patent specifications US6469779, US7148966 and US6743601.

Ismeretesek mikroszkópasztalra szerelhető különböző funkciójú kiegészítő berendezések is. Ilyenek a számítógép-vezérelt mikromanipulátorok, melyek többek közt mikropipetta automatizált pozicionálását teszik lehetővé. Ilyen berendezést ismertet például a JPS63246662.Additional devices with various functions that can be mounted on a microscope stage are also known. Such devices include computer-controlled micromanipulators, which enable, among other things, automated positioning of micropipettes. Such a device is described, for example, in JPS63246662.

Az US20080199929A1 számú szabadalmi leírás szerint elektrosztatikus erőkkel manipulálva mozgatják az elektrosztatikusán töltött kivágott membrán darabokat. A kivágott membrándarabokat közvetlenül műanyag centrifuga csövek záró sapkájába juttatják. Hasonló elven működő berendezések kereskedelmi forgalomban is elérhetők. Ezek közös hátránya, hogy a centrifuga csövek több mm átmérőjű sapkája egyszerre több, egymáshoz közeli membrán darabot is lefed vagy lefedhet. így ezeket vagy egyszerre kivágva egyetlen centrifuga csőbe, vagy több külön csőbe, de a vágási folyamatot és az ezt követő kiemelést ismételve lehet izolálni. A lézeres vágás és a centrifuga cső sapkájába való felvétel egymást követő ismétlése ugyan automatizálható folyamat, de nagyszámú kivágott részlet esetén nem praktikus. Ehhez automatikusan kell nagy pontossággal pozícionálni sok (100-1000 db) centrifuga csövet egymást követően. A nagyszámú műanyag centrifugacső automatizált mozgatása nehézkes és jelentős költségnövelő tényező, ezért ez a megoldás nem terjedt el. Az áteső fényű megvilágítást zavarja a minta fölött megjelenő műanyag centrifugacső sapkája, ezért a képalkotás során nem célszerű ebben a pozícióban tartani a sapkát, amely az automatizált eljárást tovább nehezíti.According to the patent specification US20080199929A1, electrostatically charged cut membrane pieces are moved by manipulating electrostatic forces. The cut membrane pieces are fed directly into the closing caps of plastic centrifuge tubes. Devices operating on a similar principle are also commercially available. Their common disadvantage is that the caps of centrifuge tubes with a diameter of several mm cover or can cover several membrane pieces that are close to each other at the same time. Thus, these can be cut out either simultaneously into a single centrifuge tube or into several separate tubes, but the cutting process and subsequent lifting can be isolated by repeating the cutting process and the subsequent lifting. Although the sequential repetition of laser cutting and insertion into the centrifuge tube cap is an automated process, it is not practical in the case of a large number of cut parts. This requires automatic positioning of many (100-1000 pieces) centrifuge tubes one after the other with high precision. Automated movement of a large number of plastic centrifuge tubes is cumbersome and a significant cost-increasing factor, which is why this solution has not become widespread. The transmitted light illumination is disturbed by the cap of the plastic centrifuge tube appearing above the sample, therefore it is not practical to keep the cap in this position during imaging, which further complicates the automated process.

A megoldás további hátránya, hogy a makroszkopikus centrifuga cső sapkájában rögzített mikroszkopikus mintadarab további analíziséhez nagy mennyiségű (több mikroliter) oldószert és ennek megfelelően nagy mennyiségű reagenst kell felhasználni. Ez nemcsak a reagensek magas ára, hanem a nagy arányban felhígított biológiai minta miatt is hátrányos. Ha egyetlen vagy néhány sejt került kivágásra a szövetszeletből, akkor az ennek megfelelő DNS vagy RNS tartalom olyan parányi, hogy az anyag jelentős része elveszhet a makroszkopikus folyadékmennyiségben és a nagy centrifugacsőben például úgy, hogy a makromolekulák a cső falára vagy sapkájába tapadnak.Another disadvantage of this solution is that for further analysis of the microscopic sample fixed in the cap of the macroscopic centrifuge tube, a large amount (several microliters) of solvent and correspondingly a large amount of reagents must be used. This is disadvantageous not only because of the high price of the reagents, but also because of the highly diluted biological sample. If only one or a few cells have been excised from the tissue slice, the corresponding DNA or RNA content is so small that a significant part of the material can be lost in the macroscopic liquid volume and in the large centrifuge tube, for example, by the macromolecules adhering to the wall or cap of the tube.

Elterjedtek olyan megoldások is, ahol a kivágott szövetdarabot egy lézer impulzussal katapultálják a minta alatt vagy fölött elhelyezett, tapadó réteggel ellátott felfogó fóliára vagy edénybe, centrifugacső sapkájába vagy mélyedésekkel ellátott mikrotitráló lemezre. Ilyen megoldás megismerhető a WO1997029355A1 szabadalmi bejelentésből vagy a https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/laser-microdissection/microbeam.html Internetes publikációból. Ez azonban nem oldja meg a fent ismertetett problémákat. Ugyanis a gyakorlatban elterjedt megoldás szerint egyedi centrifuga csövek sapkájába kell a kivágott mintadarabokat egyenként juttatni. így ez nem, vagy csak nagyon bonyolult és költséges módon automatizálható eljárás.There are also common solutions where the cut tissue piece is catapulted by a laser pulse onto a collecting foil or container with an adhesive layer placed below or above the sample, into the cap of a centrifuge tube or onto a microtiter plate with recesses. Such a solution can be found in the patent application WO1997029355A1 or in the Internet publication https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/laser-microdissection/microbeam.html. However, this does not solve the problems described above. According to the solution that is common in practice, the cut sample pieces have to be placed one by one into the caps of individual centrifuge tubes. Thus, this is not a process that can be automated, or only in a very complicated and expensive way.

A DE 102006045620 B4 eljárást és berendezést ismertet mikroszkopikus biológiai minták felvételére, mozgatására és lerakására. Ennél a megoldásnál a lézersugárral kivágott mikroszkopikus mintát egy, a mikroszkóp optikai tengelyéhez képest ferdén tartott megfogó szerszámmal veszik fel a mintavételi helyen, és mozgatják a lerakási helyre. A megfogó szerszám ennél a megoldásnál egy csipesz, amellyel egy gömb alakú tapadó anyagú vagy felületű tapadótestet fognak meg, és a kivágott mintát ahhoz rögzítik. A leírás mágneses lerakóhely esetén mágneses vagy mágnesezhető tapadótestet javasol. Tapadóréteggel bevont üveggolyóknál a minta lerakását vízbe merítéssel javasolja, ahol a víz a feltapadt mintát leoldja. A lerakóhelyen egy lerakópont szintén tapadó felületű lehet. Ilyenkor a tapadótest a mintával együtt a tapadóponthoz tapad. Hátrányos ennél a megoldásnál, hogy a tapadótest minden esetben együtt marad a mintával és onnan csak a vizes leoldás esetén távolítható el. Az is hátrányos ennél a megoldásnál, hogy a csipeszként kialakított megfogó szerszám a golyóként kialakított tapadótesten túlnyúlik, és a mintát megsértheti, illetve ennek elkerülése érdekében a megfogó szerszám csak döntött helyzetben vihető a mintavételi, és a lerakó helyre. A manuális csipesszel történő mechanikus megfogás nehezen automatizálható, mert folyamatos vizuális visszacsatolást igényel. Ezt az ember el tudja végezni, de robotika számára kihívást jelent, és az eljárás sebességét érdemben limitálja.DE 102006045620 B4 describes a method and apparatus for picking up, moving and depositing microscopic biological samples. In this solution, the microscopic sample cut out by a laser beam is picked up at the sampling location with a gripping tool held at an angle to the optical axis of the microscope and moved to the deposit location. In this solution, the gripping tool is a tweezers with which a spherical adhesive body with an adhesive material or surface is grasped and the cut out sample is fixed to it. The description recommends a magnetic or magnetizable adhesive body in the case of a magnetic deposit location. In the case of glass beads coated with an adhesive layer, it recommends depositing the sample by immersing it in water, where the water dissolves the adhered sample. A deposit point at the deposit location may also have an adhesive surface. In this case, the adhesive body adheres to the adhesive point together with the sample. The disadvantage of this solution is that the adhesive body always remains with the sample and can only be removed from there in the event of water release. Another disadvantage of this solution is that the gripping tool designed as a tweezers extends beyond the ball-shaped adhesive body and can damage the sample, and in order to avoid this, the gripping tool can only be taken to the sampling and depositing location in a tilted position. Mechanical gripping with manual tweezers is difficult to automate because it requires continuous visual feedback. This can be done by humans, but it is a challenge for robotics and significantly limits the speed of the process.

Ezért célszerű olyan megoldást választani, ahol a mikroszkopikus szövetdarabok kivágása lézersugárral mikroszkópos megfigyelés közben vagy után történhet úgy, hogy közben a megfogó szerszám a mikroszkóp optikai tengelyében lehet, ahol a minta felvételéhez már csak az optikai tengely mentén kell azt elmozdítani. A találmány célja ezenkívül olyan eljárás és berendezés megadása, amelynél a minta felvétele és lerakása egyszerűen és biztonságosan megoldható anélkül, hogy a minta túl korán leválna a tapadó felületről vagy a túlságosan nagy tapadó erő miatt a minta megsérülne vagy részben elveszne. A találmány célja továbbá olyan eljárás és berendezés megadása, amely biztosítja a mintavételi folyamat automatizálhatóságát, és amelynek alkalmazásával nagyszámú minta áthelyezése is gyorsan, nagy pontossággal és biztonságosan elvégezhető.Therefore, it is advisable to choose a solution where the cutting of microscopic tissue pieces with a laser beam can be done during or after microscopic observation, while the gripping tool can be in the optical axis of the microscope, where it only needs to be moved along the optical axis to pick up the sample. The invention also aims to provide a method and apparatus in which the picking up and placing of the sample can be solved simply and safely without the sample being detached from the adhesive surface too early or the sample being damaged or partially lost due to the excessive adhesive force. The invention also aims to provide a method and apparatus which ensures the automation of the sampling process and by which the transfer of a large number of samples can be carried out quickly, with high accuracy and safely.

A találmány ismertetéseDescription of the invention

A találmány céljának eléréséhez egy olyan, mikroszkopikus méretű, biológiai anyagból kivágott minták felvételére, mozgatására és lerakására alkalmas eljárásból indultunk ki, amelynek során először a biológiai anyagból vékony metszetet készítenek, majd a biológiai anyagból készített metszetet, különösen szövetmetszetet egy hordozó fóliára (membránra) helyezik. A biológiai mintát hordozó fóliából további vizsgálat céljából lézersugárral kivágnak egy kis részt, amelyet egy megfogó szerszámmal megfognak. A megfogó szerszámmal megfogott biológiai mintát felveszik, és egy mozgató szerkezettel a kívánt helyre mozgatják, majd a biológiai mintát a kívánt helyen lerakják, miközben a kivágott biológiai mintát a megfogó szerszámról leválasztják.To achieve the aim of the invention, we started from a method suitable for picking up, moving and placing microscopically sized samples cut from biological material, during which a thin section is first made from the biological material, and then the section made from the biological material, in particular a tissue section, is placed on a carrier film (membrane). For further examination, a small part is cut out of the film carrying the biological sample with a laser beam, which is held by a holding tool. The biological sample held by the holding tool is picked up and moved to the desired location by a moving device, and then the biological sample is placed in the desired location, while the cut biological sample is separated from the holding tool.

A találmány szerint a biológiai anyagból készített, hordozó fóliára helyezett mintát egy inverz mikroszkóp tárgyasztalára helyezzük, a mintát a mikroszkóppal megfigyeljük, és a további vizsgálathoz kiválasztott részt mikroszkópos megfigyelés közben vagy után, a mikroszkóp optikáján áthaladó lézersugárral vágjuk ki egy kívánt méretben és alakban egy zárt görbe mentén, ahol a mintát megfogó szerszám egy hosszú és vékony, egyik végén elvékonyodó szerszám, amely a mikroszkóp optikai tengelye mentén van elhelyezve és megtartva a mozgató szerkezettel, ahol a minta megfogásához a megfogó szerszámon egy első erőt közvetítő tapadó felületet használunk, és a minta lerakásához a lerakó helyen egy második erőt közvetítő második tapadó felületet használunk, ahol a második erő nagyobb, mint az első erő. Az eljárás ilyen kialakítása lehetővé teszi a mikroszkopikus méretű, kivágott biológiai minták folyadék nélküli felvételét, mozgatását és lerakását, ami lényegesen csökkenti a minta kontaminációjának vagy részleges elvesztésének veszélyét. A minta felvételéhez és lerakásához megfelelően megválasztott tapadó erők biztosítják a minta biztonságos felvételét a minta felvételi helyen és lerakását a minta lerakó helyen. A találmány szerinti eljárás biztosítja a mintavételi folyamat automatizálhatóságát, ezért alkalmazásával nagyszámú minta áthelyezése is gyorsan, nagy pontossággal és biztonságosan elvégezhető.According to the invention, the sample made of biological material, placed on a carrier film, is placed on the stage of an inverted microscope, the sample is observed with the microscope, and the part selected for further examination is cut out in a desired size and shape along a closed curve during or after microscopic observation with a laser beam passing through the microscope optics, where the sample gripping tool is a long and thin tool tapering at one end, which is placed along the optical axis of the microscope and held by the moving mechanism, where a first force-transmitting adhesive surface is used on the gripping tool to grip the sample, and a second force-transmitting adhesive surface is used at the depositing site to deposit the sample, where the second force is greater than the first force. Such a design of the method allows for the liquid-free pick-up, movement and depositing of microscopically sized, cut-out biological samples, which significantly reduces the risk of contamination or partial loss of the sample. Appropriately selected adhesive forces for sample pick-up and deposit ensure safe sample pick-up at the sample pick-up location and deposit at the sample deposit location. The method according to the invention ensures the automation of the sampling process, therefore, by its application, the transfer of a large number of samples can be performed quickly, with high accuracy and safely.

A találmány szerinti eljárás egyik lehetséges változatánál a megfogó szerszámon és a lerakó felületen a kivágott és hordozó fóliához kötött biológiai minta lényegében azonos méretű felületen érintkezik, és a különböző nagyságú tapadási erőt úgy hozzuk létre, hogy a megfogó szerszámon és a lerakó felületen felületegységenként különböző tapadási erőt biztosító tapadó anyagot vagy bevonatot alkalmazunk, ahol a lerakó felületen alkalmazott tapadó anyag vagy bevonat felületegységenként nagyobb tapadási erőt biztosít, mint a megfogó szerszámon alkalmazott tapadó anyag. A felületegységenként különböző tapadási erő biztosításához a megfogó szerszámon és a lerakó helyen egymástól különböző adhezív anyagot használhatunk, vagy azonos tapadó anyag használata esetén a felület kémiai vagy fizikai kezelésével igény szerint módosíthatjuk a tapadó anyagnál a felületegységre jutó tapadási erőt a különböző tapadási erő létrehozásához.In one possible variant of the method according to the invention, the biological sample cut out and bonded to the carrier film is in contact with a substantially equal surface area on the gripping tool and the depositing surface, and the different magnitude of the adhesion force is created by using an adhesive material or coating providing a different adhesion force per unit area on the gripping tool and the depositing surface, where the adhesive material or coating applied to the depositing surface provides a higher adhesion force per unit area than the adhesive material applied to the gripping tool. In order to provide a different adhesion force per unit area, different adhesive materials can be used on the gripping tool and the depositing site, or, in the case of using the same adhesive material, the adhesion force per unit area of the adhesive material can be modified as required by chemical or physical treatment of the surface to create different adhesion forces.

A találmány szerinti eljárás egy másik változatánál a megfogó szerszámon és a lerakó felületen felületegységenként lényegében azonos tapadási erőt biztosító tapadó anyagot vagy bevonatot alkalmazunk, és a különböző nagyságú tapadási erőt úgy hozzuk létre, hogy a kivágott és hordozó fóliához kötött biológiai mintát a lerakó helyen nagyobb felületen érintkeztetjük, mint a megfogó szerszámon. Ehhez a megfogó szerszámon a tapadó anyag vagy bevonat ívelt felületű, és a lerakó felületen a tapadó anyag vagy bevonat lényegében sík felületű. Az érintkező felületek alakjának eltérő kialakításával tehát létrehozhatjuk a kívánt különböző tapadó erőket. Az ívelt végű megfogó szerszámra tapadt görbült minta (membrán vagy fólia) rugalmas görbületi energiája is segíti a lerakást a síkfelületen.In another variant of the method according to the invention, an adhesive material or coating providing substantially the same adhesion force per unit area is used on the gripping tool and on the depositing surface, and the different magnitude of the adhesion force is created by contacting the biological sample cut out and bonded to the carrier foil on a larger surface area at the depositing site than on the gripping tool. For this, the adhesive material or coating on the gripping tool has a curved surface, and the adhesive material or coating on the depositing surface has a substantially flat surface. Thus, by designing the contact surfaces differently, the desired different adhesion forces can be created. The elastic bending energy of the curved sample (membrane or foil) adhered to the curved-ended gripping tool also helps the depositing on the flat surface.

Az eljárásnál tapadó anyagként vagy bevonatként rugalmas adhezív polimer anyagot, előnyösen szilikon elasztomereket, a polisziloxánok, a poliszilazánok, a polisziltiánok és a polikarboszilánok közül kiválasztott szilikongumit, például dimetil-polisziloxán-t (PDMS-t) alkalmazunk. Szilikon elasztomerek használata esetén egyrészt tartósan jó tapadás biztosítható, másrészt biztosított a tapadó anyag biokompatibilitása, tiszíthatósága, illetve sterilizálhatósága és ebből adódóan többszöri felhasználása. A szilikon elasztomer, és ezen belül a PDMS kellően inert, érdemben nem lép kémiai kölcsönhatásba sem a mintával, sem a minta izolálását követően alkalmazott biokémiai reagensekkel.In the process, a flexible adhesive polymer material, preferably silicone elastomers, a silicone rubber selected from polysiloxanes, polysilazanes, polysilthians and polycarbosilanes, such as dimethyl polysiloxane (PDMS) is used as the adhesive material or coating. When silicone elastomers are used, on the one hand, good adhesion can be ensured permanently, and on the other hand, the biocompatibility, cleanability and sterilizability of the adhesive material and, consequently, its multiple use are ensured. The silicone elastomer, and within this, the PDMS, is sufficiently inert and does not significantly interact chemically with either the sample or the biochemical reagents used after the sample is isolated.

Az eljárás egyik lehetséges változatánál a tapadó anyagból bevonatot készítünk a megfogó szerszám végén úgy, hogy a bevont felület méretének megválasztásával biztosítunk egy, az első tapadó erőnél nagyobb harmadik tapadó erőt a megfogó szerszám felülete és a tapadó anyag között. Ennél az eljárási változatnál megfogó szerszámként előnyösen tömör vagy üreges üveg-, fém- vagy műanyag tüskét használunk, ahol a tapadó anyagot a tüske elvékonyodó végéhez rögzítjük.In one possible variant of the method, the adhesive material is coated on the end of the gripping tool by selecting the size of the coated surface to provide a third adhesive force greater than the first adhesive force between the surface of the gripping tool and the adhesive material. In this variant of the method, a solid or hollow glass, metal or plastic mandrel is preferably used as the gripping tool, where the adhesive material is attached to the tapered end of the mandrel.

Az eljárás egy további lehetséges változatánál megfogó szerszámként belül üreges megfogó szerszámot és tapadó anyagként lényegében gömb alakú, a megfogó szerszám végéhez illeszkedő, kis méretű tapadó anyagot használunk. A lényegében gömb alakú tapadó anyagot legalább a minta felvétel és szállítás idejére, előnyösen vákuummal, a megfogó szerszám végéhez rögzítjük egy, az első tapadó erőnél nagyobb harmadik tapadó erővel. A vákuum szabályozásával a megfogó szerszám és a tapadó anyag közötti tapadó erő pontosan beállítható.In a further possible variant of the method, a hollow gripping tool is used as the gripping tool and a small, substantially spherical adhesive material is used as the adhesive material, which fits onto the end of the gripping tool. The substantially spherical adhesive material is secured to the end of the gripping tool, preferably by vacuum, at least for the duration of sample collection and transport, with a third adhesive force greater than the first adhesive force. By controlling the vacuum, the adhesive force between the gripping tool and the adhesive material can be precisely adjusted.

Abban az esetben, ha megfogó szerszámként mikropipettát használunk, akkor a tapadó anyagot átmenetileg vagy tartósan a mikropipetta elvékonyodó végéhez rögzíthetjük. Ilyenkor szabadon megválaszthatjuk, hogy a mikropipetta elvékonyodó végén egy tömítő anyag bevonatot alakítunk ki, vagy a mikropipetta végéhez egy kis méretű lényegében gömb alakú tapadó anyagot vákuummal rögzítünk legalább a minta felvétel és mozgatás idejére.In the case where a micropipette is used as the gripping tool, the adhesive material can be temporarily or permanently attached to the tapered end of the micropipette. In such a case, it is freely possible to form a coating of sealing material on the tapered end of the micropipette, or to vacuum-attach a small, substantially spherical adhesive material to the end of the micropipette, at least for the duration of sample acquisition and movement.

A találmány szerinti eljárásnál ugyancsak előnyös, ha a hordozó fóliához rögzített biológiai mintát az inverz mikroszkóp megfelelően vékony (0.1 -2 mm vastagságú) tárgylemezére helyezzük úgy, hogy a minta a tárgylemez és a hordozó fólia között helyezkedik el, és a minta felvétele során a megfogó szerszám tapadó anyaga a hordozó fóliával érintkezik. Ezáltal biztosítható, hogy a megfogó szerszám ne érintkezzen közvetlenül a biológiai mintával, ami a minta esetleges kontaminációját tovább csökkenti.In the method according to the invention, it is also advantageous to place the biological sample fixed to the carrier film on a suitably thin (0.1 -2 mm thick) slide of the inverted microscope so that the sample is located between the slide and the carrier film, and the adhesive material of the gripping tool contacts the carrier film during the sample pick-up. This ensures that the gripping tool does not come into direct contact with the biological sample, which further reduces the potential contamination of the sample.

A találmány céljának eléréséhez egy olyan, mikroszkopikus méretű, kivágott biológiai minták felvételére, mozgatására és lerakására alkalmas berendezésből indultunk ki, amelynél a biológiai anyagból készített vékony metszet, különösen szövetmetszet egy hordozó fólián (membránon) helyezkedik el, a biológiai mintát hordozó fóliából további vizsgálat céljára lézersugárral kivágott rész egy megfogó szerszámmal megfogható, a biológiai minta felemeléséhez, szállításához és lerakásához a megfogó szerszámhoz egy mozgató szerkezet csatlakozik, ahol a kivágott biológiai minta a lerakó helyen a megfogó szerszámról leválasztható.To achieve the aim of the invention, we started from a device suitable for picking up, moving and placing cut-out biological samples of microscopic size, in which a thin section made of biological material, in particular a tissue section, is placed on a carrier foil (membrane), the part cut out of the foil carrying the biological sample with a laser beam for further examination can be held with a gripping tool, a moving mechanism is connected to the gripping tool for lifting, transporting and placing the biological sample, where the cut-out biological sample can be separated from the gripping tool at the place of placement.

A találmány szerinti berendezésnél a biológiai anyagból készített, hordozó fóliára helyezett minta egy inverz mikroszkóp tárgyasztalára van helyezve. A további vizsgálathoz kiválasztott rész kivágásához a mikroszkóphoz a mikroszkóp optikáján áthaladó lézersugarat előállító lézersugár egység csatlakozik, ahol a mintát megfogó szerszám egy hosszú és vékony, egyik végén elvékonyodó szerszám, amely a mikroszkóp optikai tengelye mentén van elhelyezve és megtartva a mozgató szerkezettel, ahol a minta megfogásához a megfogó szerszámon egy első erőt közvetítő tapadó felület, és a minta lerakásához a lerakó helyen egy második erőt közvetítő második tapadó felület található, ahol a második erő nagyobb, mint az első erő. A berendezés ilyen kialakítása lehetővé teszi a mikroszkopikus méretű, kivágott biológiai minták folyadék nélküli felvételét, mozgatását és lerakását, ami lényegesen csökkenti a minta kontaminációjának veszélyét. A minta felvételéhez és lerakásához megfelelően megválasztott tapadó erők biztosítják a minta biztonságos felvételét a minta felvételi helyen és lerakását a minta lerakó helyen. A találmány szerinti eljárás biztosítja a mintavételi folyamat automatizálhatóságát, ezért alkalmazása nagyszámú minta áthelyezése is gyorsan, nagy pontossággal és biztonságosan elvégezhető.In the device according to the invention, the sample made of biological material, placed on a carrier film, is placed on the stage of an inverted microscope. In order to cut out the part selected for further examination, a laser beam unit is connected to the microscope, which produces a laser beam passing through the optics of the microscope, where the sample gripping tool is a long and thin tool, tapered at one end, which is placed along the optical axis of the microscope and held by the moving mechanism, where for gripping the sample, the gripping tool has an adhesive surface transmitting a first force, and for depositing the sample, a second adhesive surface transmitting a second force is located at the depositing location, where the second force is greater than the first force. Such a design of the device allows for the liquid-free pick-up, movement and depositing of microscopically sized, cut-out biological samples, which significantly reduces the risk of sample contamination. Appropriately selected adhesive forces for sample pick-up and deposit ensure safe sample pick-up at the sample pick-up location and deposit at the sample deposit location. The method according to the invention ensures the automation of the sampling process, therefore, its application allows the transfer of a large number of samples to be carried out quickly, with high accuracy and safely.

A megfogó szerszámhoz csatlakozó tapadó anyagnál és a lerakó felületen elhelyezett tapadó anyagnál a különböző nagyságú első és második tapadó erő létrehozásához a megfogó szerszámon és a lerakó helyen felületegységenként különböző tapadási erőt biztosító tapadó anyagot helyezünk el, ami azonos érintkezési felületek esetén is biztosítja a különböző nagyságú tapadó erőket. Egy másik lehetséges változat szerint a megfogó szerszámon és a lerakó helyen felületegységenként lényegében azonos tapadási erőt biztosító tapadó anyagot alkalmazunk, ahol a különböző nagyságú tapadási erőt az érintkező felületek különböző méretével biztosítható. Ehhez a megfogó szerszámon a tapadó anyag vagy bevonat ívelt felületű, és a lerakó felületen a tapadó anyag vagy bevonat lényegében sík felületű. Az érintkező felületek alakjának eltérő kialakításával tehát létrehozhatjuk a kívánt különböző tapadó erőket.In order to create different first and second adhesive forces in the case of the adhesive material connected to the gripping tool and the adhesive material placed on the depositing surface, an adhesive material providing different adhesive forces per unit area is placed on the gripping tool and the depositing site, which ensures different adhesive forces even in the case of identical contact surfaces. According to another possible variant, an adhesive material providing essentially the same adhesive force per unit area is used on the gripping tool and the depositing site, where the different adhesive forces can be provided by different sizes of the contact surfaces. For this, the adhesive material or coating on the gripping tool has a curved surface, and the adhesive material or coating on the depositing surface has a substantially flat surface. Thus, by designing the contact surfaces differently, the desired different adhesive forces can be created.

A találmány szerinti berendezésnél a tapadó anyag vagy bevonat egy rugalmas adhezív polimer anyagot, előnyösen szilikon elasztomert, a polisziloxánok, a poliszilazánok, a polisziltiánok és a polikarboszilánok közül kiválasztott szilikongumit, például dimetilpolisziloxán t (PDMS-t) tartalmaz.In the device according to the invention, the adhesive material or coating comprises a flexible adhesive polymer material, preferably a silicone elastomer, a silicone rubber selected from polysiloxanes, polysilazanes, polysilthanes and polycarbosilanes, for example dimethylpolysiloxane (PDMS).

A berendezés egyik változatánál a tapadó anyag bevonat formájában van a mikropipettaként vagy üveg- vagy fém- vagy műanyag tüskeként kialakított megfogó szerszám végén elhelyezve.In one version of the device, the adhesive material is in the form of a coating placed on the end of a gripping tool designed as a micropipette or a glass or metal or plastic spike.

A berendezés egy másik változatánál a megfogó szerszám belül üreges megfogó szerszám, előnyösen mikropipetta, és a tapadó anyag lényegében gömb alakú, a megfogó szerszám végéhez illeszkedő, kis méretű tapadó anyag, ahol a lényegében gömb alakú tapadó anyag legalább a minta felvétel és szállítás idejére, előnyösen vákuummal, a megfogó szerszám végéhez van rögzítve egy, az első tapadó erőnél nagyobb harmadik tapadó erővel.In another variant of the device, the gripping tool is a hollow gripping tool, preferably a micropipette, and the adhesive material is a substantially spherical, small adhesive material fitting to the end of the gripping tool, wherein the substantially spherical adhesive material is attached to the end of the gripping tool by a third adhesive force greater than the first adhesive force, preferably by vacuum, at least for the duration of sample collection and transport.

A rajz rövid ismertetéseBrief description of the drawing

A találmányt a továbbiakban a rajzon bemutatott kiviteli példák alapján ismertetjük részletesebben, ahol azThe invention will be described in more detail below based on the exemplary embodiments shown in the drawing, where the

1. ábra a találmány szerinti berendezés vázlatos rajza elölnézetben, aFigure 1 is a schematic drawing of the device according to the invention in front view,

2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés oldalnézeti rajza az A-A vonal menti metszetben, aFigure 2 is a side view of the device according to Figure 1, taken along line A-A,

3. ábra a 2. ábrán megjelölt B részlet kinagyított képe, aFigure 3 is an enlarged view of detail B marked in Figure 2,

4. ábra a 3. ábrán megjelölt C részlet kinagyított képe, azFigure 4 is an enlarged view of the detail C marked in Figure 3,

5. ábra egy mikropipettaként kialakított megfogó szerszám elölnézeti rajza a minta kiemelése közben,Figure 5 is a front view of a gripping tool designed as a micropipette during sample extraction,

6. ábra az 5. ábra szerinti mikropipetta metszeti rajza az 5. ábra D-D vonala mentén, aFigure 6 is a sectional drawing of the micropipette according to Figure 5 along line D-D of Figure 5,

7. ábra a 6. ábrán megjelölt E részlet kinagyított képe, aFigure 7 is an enlarged view of the detail E marked in Figure 6,

8. ábra egy mikropipettaként kialakított megfogó szerszám elvékonyodó végének kinagyított részlete a minta lerakása közben, aFigure 8 is an enlarged detail of the tapered end of a micropipette-shaped gripping tool during sample placement,

9. ábra a találmány szerinti elrendezés vázlatos rajza elölnézetben a minta lerakása során, a 10. ábra a 9. ábra szerinti elrendezés metszeti rajza az 9. ábra F-F vonala mentén, aFigure 9 is a schematic drawing of the arrangement according to the invention in front view during the deposition of the sample, Figure 10 is a sectional drawing of the arrangement according to Figure 9 along the line F-F of Figure 9,

11. ábra a 10. ábrán megjelölt G részlet kinagyított rajza, aFigure 11 is an enlarged drawing of the detail G marked in Figure 10,

12. ábra egy tömör tüskeként kialakított megfogó szerszám metszeti rajza, aFigure 12 is a sectional drawing of a gripping tool designed as a solid mandrel,

13. ábra a 12. ábra szerinti tömör tüskeként kialakított megfogó szerszám a minta felvétele előtt, aFigure 13 shows the gripping tool designed as a solid mandrel according to Figure 12 before taking the sample,

14. ábra a 12. ábra szerinti tömör tüskeként kialakított megfogó szerszám a minta felvétele közben, aFigure 14 shows the gripping tool designed as a solid mandrel according to Figure 12 during sample acquisition,

15. ábra a 12. ábra szerinti tömör tüskeként kialakított megfogó szerszám a minta lerakása közben, aFigure 15 shows the gripping tool designed as a solid mandrel according to Figure 12 during the placement of the sample,

16. ábra egy mikropipettaként kialakított megfogó szerszám hegyének metszeti rajza a minta kiemelése közben, aFigure 16. is a cross-sectional drawing of the tip of a gripping tool designed as a micropipette during sample extraction,

17. ábra egy mikropipettaként kialakított megfogó szerszám hegyének metszeti rajza a minta első példaképpen! lerakása közben, aFigure 17 is a cross-sectional drawing of the tip of a gripping tool designed as a micropipette during the first example of sample placement, the

18. ábra egy mikropipettaként kialakított megfogó szerszám hegyének metszeti rajza a minta második példaképpen! lerakása közben.Figure 18 is a cross-sectional view of the tip of a gripping tool designed as a micropipette during the deposition of the sample in a second exemplary manner.

Az 1 - 4. ábrán látható elrendezésben célszerűen egy inverz mikroszkópot használunk, amelynek 10 objektívje alul látható. A 10 objektív fölött helyezkedik el a rajzon nem ábrázolt tárgyasztal, azon pedig egy 30 tárgylemez, rajta a 40 minta. A 40 minta például egy biológiai anyagból kivágott minta, célszerűen 41 szövetminta vagy metszet, amely célszerűen egy 42 hordozó fólián van rögzítve (4. ábra). A hordozó fólia vagy membrán előnyösen egy vékony poliimid fólia, amely például Kapton ® néven beszerezhető az E.I. du Pont de Nemours cégtől. A membrán más polimer anyagból is készülhet, így például hőre lágyuló vagy hőre keményedő polimerből, elasztomerből, vagy ezek kombinációjából, amint az megismerhető az US US20080199929A1 sz. dokumentumból. A membrán anyagaként választható például, de nem kizárólag fluorcarbon vagy polyethylene naphthalate (PEN) vagy polyethylene terephthalate (PET) vagy poliészter vagy polyphenylene sulfide (PPS). A membrán praktikus vastagsága 1 μιη és 10 μιη között, célszerűen 1 μιη és 5 pm között lehet. Az előkészítés során a kivágott 41 szövetmintát vagy metszetet a 42 membránra helyezzük, ahol a 41 szövetminta vagy metszet a 42 membránhoz tapad. Az így kialakított kétrétegű szerkezetet megfordítjuk úgy, hogy a 42 membrán legyen felül és a 41 szövetminta vagy metszet legyen alul. Ebben a helyzetben a 42 membránt, az alsó felületéhez tapadó 41 szövetmintával vagy metszettel együtt a mikroszkóp 30 tárgylemezére helyezzük. A tárgylemez egy vékony üveglap, amelynek vastagsága célszerűen 0,1 - 2 mm között van. Egy másik változat szerint a kivágott 41 szövetmintát vagy metszetet közvetlenül a 30 tárgylemezre helyezzük, majd a 41 szövetmintát vagy metszetet lefedjük a 42 membránnal. Az is lehetséges, hogy a kivágott szövetmintát egy mikroszkópos tárgylemez méretű keretre kifeszített membránra helyezzük.In the arrangement shown in Figures 1-4, an inverted microscope is preferably used, with the objective 10 visible at the bottom. Above the objective 10 is a stage (not shown in the drawing), on which is a slide 30 with the sample 40. The sample 40 is, for example, a sample cut from biological material, preferably a tissue sample or section 41, which is preferably mounted on a carrier film 42 (Figure 4). The carrier film or membrane is preferably a thin polyimide film, for example available under the name Kapton ® from E.I. du Pont de Nemours. The membrane can also be made of other polymeric materials, such as thermoplastic or thermosetting polymers, elastomers, or combinations thereof, as can be seen from US US20080199929A1. The membrane material may be, for example, but not exclusively, fluorocarbon or polyethylene naphthalate (PEN) or polyethylene terephthalate (PET) or polyester or polyphenylene sulfide (PPS). The membrane may have a practical thickness of between 1 μιη and 10 μιη, preferably between 1 μιη and 5 μm. During the preparation, the cut tissue sample or section 41 is placed on the membrane 42, where the tissue sample or section 41 adheres to the membrane 42. The two-layer structure thus formed is inverted so that the membrane 42 is on top and the tissue sample or section 41 is on the bottom. In this position, the membrane 42, together with the tissue sample or section 41 adhered to its lower surface, is placed on the microscope slide 30. The slide is a thin glass plate, the thickness of which is preferably between 0.1 - 2 mm. Alternatively, the excised tissue sample or section 41 is placed directly on the slide 30 and the tissue sample or section 41 is then covered with the membrane 42. It is also possible to place the excised tissue sample on a membrane stretched over a frame the size of a microscope slide.

A berendezésben alkalmazott mikroszkóphoz tartozik egy nem ábrázolt lézeres egység, amely a lézeres mikrodisszekcióhoz szükséges 20 lézersugarat előállítja. A lézergenerátorral előállított lézer előnyösen UV lézer, pl. 355 nm-es UV impulzus lézer, amely a 41 szövetminta vagy metszet síkjára van fókuszálva. A lézersugár energiája, illetve a pulzált lézersugár átlagos energiája úgy van megválasztva, hogy a biztonságos vágás lehetséges legyen anélkül, hogy közben a további vizsgálathoz kiválasztott biológiai minta megsérülne vagy károsodna. A tipikusan 1 pm-es vágási vonal szélességének minimalizálása érdekében a lézer teljesítményét minimalizálni kell a néhány mW-os tartományban. Egy lézer impulzus energiája ~1 pJ, az ismétlési frekvencia néhány kHz. A lézersugarat a minta kivágásához egy meghatározott zárt vonalú görbe mentén kell vezetni a lézersugár megfelelő eltérítésével vagy a mikroszkóp tárgyasztalának vezérelt mozgatásával. Ilyen lézersugaras mikrodisszekcióra alkalmas, lézer generátorral felszerelt inverz mikroszkópként használható például a ZEISS PALM Microbeam vagy az Olympus IX2-re épített „CellCut” berendezés. A további vizsgálathoz alkalmas terület vagy sejthalmaz kiválasztása és a kiválasztott terület kivágása során a minta a mikroszkóppal folyamatosan megfigyelhető. A bevont mikropipetta hegye jól látszik alulról az inverz mikroszkóp objektívjén keresztül, ezért könnyen beállítható ennek vízszintes és függőleges pozíciója, hogy a berendezés során a műszer nagy pontossággal eltalálja a célzott területeket.The microscope used in the device includes a laser unit (not shown) that generates the laser beams 20 required for laser microdissection. The laser generated by the laser generator is preferably a UV laser, e.g. a 355 nm UV pulse laser, which is focused on the plane of the tissue sample or section 41. The energy of the laser beam, or the average energy of the pulsed laser beam, is selected so that safe cutting is possible without damaging or damaging the biological sample selected for further examination. In order to minimize the width of the cutting line, which is typically 1 pm, the laser power must be minimized in the range of a few mW. The pulse energy of a laser is ~1 pJ, the repetition frequency is a few kHz. The laser beam must be guided along a defined closed-line curve to cut the sample by appropriate deflection of the laser beam or by controlled movement of the microscope stage. An inverted microscope equipped with a laser generator suitable for such laser microdissection can be, for example, the ZEISS PALM Microbeam or the “CellCut” device built on the Olympus IX2. The sample can be continuously observed with the microscope during the selection of an area or cell cluster suitable for further examination and the excision of the selected area. The tip of the coated micropipette is clearly visible from below through the objective of the inverted microscope, so its horizontal and vertical position can be easily adjusted so that the instrument hits the targeted areas with high precision during the procedure.

A kivágott mikroszkopikus minta felvételéhez a berendezés egy 50 megfogó szerszámot tartalmaz, amely egy hosszú és vékony, egyik végén elvékonyodó szerszám, amely a mikroszkóp optikai tengelye mentén van elhelyezve és megtartva egy a rajzon nem ábrázolt mozgató szerkezettel. Ilyen mozgató szerkezet vagy más néven manipulátor megismerhető pl.For picking up the cut microscopic sample, the apparatus comprises a gripping tool 50, which is a long and thin tool tapering at one end, which is positioned along the optical axis of the microscope and held by a moving mechanism not shown in the drawing. Such a moving mechanism or otherwise known as a manipulator can be found e.g.

a JPS63246662-böl. Az 1. és 2. ábrán látható viszonylag hosszú és vékony 50 megfogó szerszámnak 51 hengeres része és 52 elkeskenyedő vége van. Az 50 megfogó szerszám 52 elkeskenyedő vége egy első erőt közvetítő tapadó felülettel rendelkező 60 tapadó anyaggal vagy bevonattal van ellátva, amelynek előnyösen 61 ívelt felülete van. A 60 tapadó anyag vagy bevonat egy rugalmas adhezív polimer anyagot, előnyösen szilikon elasztomert, a polisziloxánok, a poliszilazánok, a polisziltiánok és a polikarboszilánok közül kiválasztott szilikongumit, például dimetil-polisziloxánt (PDMS-t) tartalmaz. A szilikon alapú adhezív anyagok előnyösen használhatók a biológiai anyagból kivágott minták megfogásához, mert egyrészt biokompatibilisek, és kellően inertek, tehát sem a mintával sem a minta izolálását követően alkalmazott biokémiai reagensekkel nem lépnek reakcióba, és a minta az ilyen felületekről sérülésmentesen leválasztható. A szilikon alapú adhezív anyagokkal vagy ilyen anyagú bevonatokkal ellátott megfogó szerszámok jól tisztíthatok, szükség esetén sterilizálhatok és így többször is felhasználhatok a minta szennyezése nélkül. Az 1 - 11. ábrán látható kiviteli példáknál az 50 megfogó szerszám egy mikropipetta, amelynek 52 elvékonyodó végén a külső átmérő 1 - 100 μm tartományban változtatható, illetve megválasztható. Az ilyen, tapadó bevonattal ellátott mikropipetta alkalmas az 1 - 100 pm tartományban a kivágott biológiai minták megfogására, mozgatására és áthelyezésére. A mikropipetta bevonattal ellátott elvékonyodó vége, vagy hegye előnyösen nem érintkezik a biológiai mintával, hanem csak a biológiai mintát hordozó fóliával vagy membránnal, ami tovább csökkenti a biológiai minta kontaminációjának lehetőségét.from JPS63246662. The relatively long and thin gripping tool 50 shown in Figures 1 and 2 has a cylindrical portion 51 and a tapered end 52. The tapered end 52 of the gripping tool 50 is provided with an adhesive material or coating 60 having a first force transmitting adhesive surface, preferably having a curved surface 61. The adhesive material or coating 60 comprises a flexible adhesive polymer material, preferably a silicone elastomer, a silicone rubber selected from polysiloxanes, polysilazanes, polysilthanes and polycarbosilanes, such as dimethylpolysiloxane (PDMS). Silicone-based adhesives are advantageously used for gripping samples cut from biological material, because on the one hand they are biocompatible and sufficiently inert, so they do not react with either the sample or the biochemical reagents applied after the sample isolation, and the sample can be detached from such surfaces without damage. Grippers equipped with silicone-based adhesives or coatings of such materials can be easily cleaned, sterilized if necessary, and thus can be used repeatedly without contaminating the sample. In the exemplary embodiments shown in Figures 1-11, the gripping tool 50 is a micropipette, the outer diameter of which at the tapered end 52 can be varied or selected in the range of 1-100 μm. Such a micropipette equipped with an adhesive coating is suitable for gripping, moving and transferring cut biological samples in the range of 1-100 pm. The coated tapered end or tip of the micropipette preferably does not contact the biological sample, but only the foil or membrane carrying the biological sample, which further reduces the possibility of contamination of the biological sample.

Az 1. és 2. ábrán teljes egészében látható a mikropipettaként kialakított 50 megfogó szerszám, amint éppen megérinti a kivágott 40 mintát. A 2. ábrán jelölt B részlet kinagyított képe a 3. ábrán, és a 3. ábrán jelölt C részlet kinagyított képe a 4. ábrán látható. A 4. ábrán jól látható, hogy a mikropipettaként kialakított megfogó szerszám 52 elvékonyodó vége bevonatként kialakított 60 tapadó anyaggal van ellátva. A 60 tapadó anyagnak 61 ívelt felülete van, amely viszonylag kis felületen érintkezik a mintához tapadó hordozó fóliával. Az érintkező felület ugyan nem pontszerű, de kisebb, mint a mikropipetta hegyének a külső mérete.Figures 1 and 2 show the entire micropipette-shaped gripping tool 50 in contact with the cut-out sample 40. An enlarged view of the detail B in Figure 2 is shown in Figure 3, and an enlarged view of the detail C in Figure 3 is shown in Figure 4. Figure 4 clearly shows that the tapered end 52 of the micropipette-shaped gripping tool is coated with an adhesive material 60. The adhesive material 60 has a curved surface 61 which contacts the carrier foil adhering to the sample over a relatively small area. The contact surface is not point-like, but is smaller than the outer dimension of the micropipette tip.

A minta felvételéhez az 50 megfogó szerszámot a rajzon nem ábrázolt mozgató szerkezettel felemeljük, és a mintát a kívánt lerakó hely fölé mozgatjuk, vagy egy másik mozgató szerkezettel egy tároló edényt mozgatunk a felemelt minta alá. Az 5. és 6. ábrán egy minta felvétele közben látható az 1 -4. ábra szerinti mikropipetta teljes egészében. Az 5. ábra elölnézetben, a 6. ábra pedig az 5. ábrán jelölt D-D vonal menti metszetben mutatja a mikropipettát. A 6. ábrán megjelölt E részlet kinagyított képe a 7. ábrán látható. A 7. ábrán jól látható, hogy a mikropipettaként kialakított megfogó szerszám 52 elvékonyodó végén a bevonatként kialakított 60 tapadó anyag, amelynek 61 ívelt felületéhez hozzátapad a 40 mintából kiválasztott részlet alapján kivágott és kiemelt 40' minta.To pick up the sample, the gripping tool 50 is lifted with a moving device not shown in the drawing, and the sample is moved above the desired deposit location, or a storage container is moved under the lifted sample with another moving device. Figures 5 and 6 show the micropipette according to Figures 1-4 in its entirety during the picking up of a sample. Figure 5 shows the micropipette in front view, and Figure 6 shows the micropipette in section along the line D-D marked in Figure 5. An enlarged view of the detail E marked in Figure 6 is shown in Figure 7. Figure 7 clearly shows that the gripping tool 52, designed as a micropipette, has an adhesive material 60 formed as a coating on the tapered end, to the curved surface 61 of which the pattern 40', cut out and highlighted based on the selected detail from the pattern 40, adheres.

A 8. ábrán a kivágott és felemelt 40' minta lerakása látható egy kiválasztott lerakó helyen. Ennél a kiviteli példánál a lerakó hely 70 tapadó anyaggal van bevonva, amelynek a felülete lényegében sík. A megfogó szerszámmal lesüllyesztett vagy a megfogó szerszámhoz emelt 70 tapadó anyaggal ellátott lerakó hely sík felülete a kivágott 40' mintával érintkezik lényegében a kivágott 40' minta teljes felületén. Mivel a kivágott 40' minta és a lerakó hely 70 tapadó anyagának érintkező felülete lényegesen nagyobb, mint a kivágott 40’ minta és az 50 megfogó szerszám 60 tapadó anyagának 61 ívelt felületével való érintkező felület, felületegységenként lényegében azonos tapadási erőt biztosító tapadó anyag esetén is biztosítható, hogy a lerakó felületen fellépő tapadó erő nagyobb, mint a kivágott 40' minta és az 50 megfogó szerszám 60 tapadó any aga közötti tapadó erő. Ezáltal biztosítható a minta biztonságos felvétele a felvevő helyen és a biztonságos lerakása a lerakó helyen. Ezért, amikor a kivágott 40' minta lerakását követően a megfogó szerszámot felemeljük, vagy a lerakó felületet lesüllyesztjük, a minta leválik a megfogó szerszám 52 elvékonyodó végén kialakított 60 tapadó anyagról és továbbra is biztosan tapad a lerakó felület 70 tapadó anyagához. Ennél a kiviteli példánál a lerakó hely például olyan lerakó hely lehet, ahol a minta további mikroszkópos vizsgálata azonnal megkezdődhet.Figure 8 shows the placement of the cut and lifted sample 40' at a selected placement location. In this embodiment, the placement location is coated with an adhesive material 70, the surface of which is substantially flat. The flat surface of the placement location 70, which is lowered by the gripping tool or raised by the gripping tool, is in contact with the cut sample 40' over substantially the entire surface of the cut sample 40'. Since the contact surface of the cut-out sample 40' and the adhesive material 70 of the depositing location is significantly larger than the contact surface of the cut-out sample 40' and the curved surface 61 of the adhesive material 60 of the gripping tool 50, even in the case of an adhesive material providing substantially the same adhesive force per unit area, it can be ensured that the adhesive force occurring on the depositing surface is greater than the adhesive force between the cut-out sample 40' and the adhesive material 60 of the gripping tool 50. This can ensure that the sample is safely picked up at the pick-up location and safely deposited at the depositing location. Therefore, when the gripping tool is raised or the depositing surface is lowered after the cut-out sample 40' is deposited, the sample is separated from the adhesive material 60 formed at the tapered end of the gripping tool 52 and continues to adhere securely to the adhesive material 70 of the depositing surface. In this embodiment, the deposition location may, for example, be a deposition location where further microscopic examination of the sample can begin immediately.

Egy másik lehetséges esetben a minta vizsgálata csak később történik meg, ezért a mintát átmenetileg tárolni kell, vagy a további vizsgálathoz elő kell készíteni. Ennek érdekében a mintát egy átmeneti tárolóhelyként kialakított lerakó helyen rakjuk le. Ilyen átmeneti tárolóhelyként kialakított lerakó hely lehet például a 9-11. ábra látható 80 PCR cső. PCR csőként kialakított lerakó hely esetén is lehetőség van a minta mozgatására a 80 PCR csőhöz vagy a 80 PCR cső mozgatására a kivágott mintához. A (tárolási célt szolgáló) lerakó hely a 80 PCR cső mellett más miniatűr mintatartó, pl. 96-, 384- vagy 1536-lyukú standard műanyag lemez egyik csöve vagy kutja lehet. A kivágott darab lerakása után ismétlődik a felszedési és lerakási folyamat (ciklus) amíg a kellő számú kivágott membrán és/vagy szövetdarabot nem izoláltuk a megfelelő lerakási helyekre. A lerakási terület kialakítására más átlátszó műanyag vagy üveg edényt, pl. mikroszkópos tárgylemezt vagy Petri csészét vagy sejtbiológiai lemezeket („multi-well plate”) is lehet használni. Ezek mindegyike bevonható a még folyékony adhezív polimerrel. Az adhezív polimer megszilárdulása után a bevont üveg vagy műanyag felületek felhasználhatók a kivágott mintadarabok fogadására.In another possible case, the sample will only be tested later, so the sample must be temporarily stored or prepared for further testing. To do this, the sample is placed in a temporary storage location. Such a temporary storage location can be, for example, the PCR tube 80 shown in Figure 9-11. In the case of a storage location designed as a PCR tube, it is also possible to move the sample to the PCR tube 80 or to move the PCR tube 80 to the cut sample. The storage location (for storage purposes) can be, in addition to the PCR tube 80, another miniature sample holder, e.g. a tube or well of a standard plastic plate with 96, 384 or 1536 wells. After the cut piece has been placed, the picking and placing process (cycle) is repeated until the sufficient number of cut membrane and/or tissue pieces have been isolated to the appropriate storage locations. Other transparent plastic or glass containers, such as microscope slides or Petri dishes or multi-well plates, can be used to form the deposition area. All of these can be coated with the adhesive polymer while still liquid. After the adhesive polymer has solidified, the coated glass or plastic surfaces can be used to receive the cut specimens.

A 9. ábrán az 1. ábrához hasonló elrendezés látható, azzal az eltéréssel, hogy a mikropipettaként kialakított 50 megfogó szerszám alá be van helyezve egy 80 PCR cső. A 10. ábra a 9. ábrán látható mikropipetta és 80 PCR cső metszete a 9. ábra F-F vonala mentén. A 10. ábrán jelölt G részlet kinagyított képe all. ábrán látható. A 11. ábrán jól látható, hogy az 50 megfogó szerszám végéhez tapadó kivágott minta érintkezik a lerakó hely 70 tapadó anyagával. A kivágott minta és a lerakó hely 70 tapadó anyaga közötti érintkezési hely kinagyítva látható a 8. ábrán. Amint az a 8. ábrán jól látható, a kivágott 40' minta 42' hordozó rétege az 50 megfogó szerszám 60 tapadó anyagával, a kivágott 41' biológiai minta pedig a lerakó felület 70 tapadó anyagával érintkezik lényegében a kivágott 40' minta teljes felületén. Mivel a kivágott 40' minta és a lerakó hely 70 tapadó anyagának érintkező felülete lényegesen nagyobb, mint a kivágott 40' minta és a 50 megfogó szerszám 60 tapadó anyagának 61 ívelt felületével való érintkező felület, felületegységenként lényegében azonos tapadási erőt biztosító tapadó anyag esetén is biztosítható, hogy a lerakó felületen fellépő tapadó erő nagyobb, mint a kivágott 40' minta és az 50 megfogó szerszám 60 tapadó anyaga közötti tapadó erő. Ezáltal biztosítható a minta biztonságos felvétele a felvevő helyen és a biztonságos lerakása a lerakó helyen. Ezért, amikor a kivágott 40' minta lerakását követően a megfogó szerszámot felemeljük, vagy a lerakó felületet lesüllyesztjük, a kivágott 40' minta leválik a megfogó szerszám 52 elvékonyodó végén kialakított 60 tapadó anyagról és továbbra is biztosan tapad a lerakó felület 70 tapadó anyagához.Figure 9 shows a similar arrangement to Figure 1, except that a PCR tube 80 is inserted under the micropipette-shaped gripping tool 50. Figure 10 is a cross-section of the micropipette and PCR tube 80 shown in Figure 9 along line F-F in Figure 9. An enlarged view of the detail G marked in Figure 10 is shown in Figure 11. Figure 11 clearly shows that the cut-out sample adhering to the end of the gripping tool 50 is in contact with the adhesive material 70 of the depositing site. The contact point between the cut-out sample and the adhesive material 70 of the depositing site is shown in an enlarged view in Figure 8. As can be clearly seen in Figure 8, the carrier layer 42' of the cut-out sample 40' is in contact with the adhesive material 60 of the gripping tool 50, and the cut-out biological sample 41' is in contact with the adhesive material 70 of the depositing surface substantially over the entire surface of the cut-out sample 40'. Since the contact surface of the adhesive material 70 of the depositing site of the cut-out sample 40' is significantly larger than the contact surface of the adhesive material 61 of the cut-out sample 40' and the curved surface of the adhesive material 60 of the gripping tool 50, it can be ensured that the adhesive force occurring on the depositing surface is greater than the adhesive force between the cut-out sample 40' and the adhesive material 60 of the gripping tool 50, even in the case of an adhesive material providing substantially the same adhesive force per unit area. This ensures that the sample can be safely picked up at the picking up site and safely deposited at the depositing site. Therefore, when the gripping tool is raised or the depositing surface is lowered after the cutout pattern 40' has been deposited, the cutout pattern 40' is released from the adhesive material 60 formed at the tapered end of the gripping tool 52 and remains securely adhered to the adhesive material 70 of the depositing surface.

A 12-15. ábrán olyan kiviteli példa látható, ahol a 150 megfogó szerszám egy tömör tüske, amelynek anyaga üveg, műanyag vagy fém. Amint a 12-15. ábrán tulajdonképpen egy hosszabb vékony tüske elvékonyodó vége látható, amely felül szélesebb és alul vékonyabb. Az alsó vég le van kerekítve. A lekerekítés sugara előnyösen 0,5 - 50 pm. A 150 tüske alsó vége 160 tapadó anyaggal van bevonva, amelyek az 1. ábrán bemutatott kiviteli példához hasonlóan ívelt felülete van. A 12. ábrán a 160 tapadó anyaggal bevont 150 tüske önmagában látható. A 13. ábrán a 160 tapadó anyaggal bevont 150 tüske a kivágott 140 minta fölött van, a minta kiemelése előtti helyzetben. A 14. ábrán a 160 tapadó anyaggal bevont 150 tüske megérinti a kivágott 140 mintát, mégpedig úgy, hogy abba kissé bele van nyomva, miáltal a kivágott 140 mintával nagyobb felületen érintkezik, mint ha a 4. és 7. ábra szerint csak megérintené a mintát. A 15. ábrán a felemelt 140 minta lerakása látható a lerakó helyen, ahol a felemelt 140 minta érintkezik a lerakó hely 170 tapadó anyagával. Itt a tüske és a tüskével megfogott minta szintén kissé benyomódik a lerakó hely 170 tapadó anyagába, miáltal az érintkező felület a tüske 160 tapadó anyaga és a 140 minta között lényegében ugyanakkora, minta a 140 minta és a lerakó felület 170 tapadó anyaga között. Ilyen esetben a lerakáshoz szükséges nagyobb tapadási erőt úgy tudjuk létrehozni, hogy a megfogó szerszámon és a lerakó felületen felületegységenként különböző tapadási erőt biztosító tapadó anyagot vagy bevonatot alkalmazunk, ahol a lerakó felületen alkalmazott tapadó anyag vagy bevonat felületegységenként nagyobb tapadási erőt biztosít, minta a megfogó szerszámon alkalmazott tapadó anyag. A felületegységenként különböző tapadási erő biztosításához a megfogó szerszámon és a lerakó helyen egymástól különböző adhezív anyagot használhatunk, vagy azonos tapadó anyag használata esetén a felület kémiai vagy fizikai kezelésével igény szerint módosíthatjuk az egyébként azonos tapadó anyagnál a felületegységre jutó tapadási erőt a különböző tapadási erő létrehozásához. A felületegységre jutó adhéziós erő növelése elérhető pl. a PDMS bevonat felületi kémiájának módosításával. A felületi kémia reagensekkel és egyéb fizika kezeléssel is módosítható. A fizikai módosításra pl. oxigén plazmában történő kezelést használhatunk. Reagensnek szilánokat vagy egyéb felületaktív molekulákat lehet felhasználni. Ezek a felület töltéssürüségét és hidrofobicitását is képesek megváltoztatni, hangolni. A megfogó szerszámra tapadt görbült minta (membrán vagy fólia) rugalmas görbületi energiája is segíti a lerakást a síkfelületen.12-15. An embodiment is shown in which the gripping tool 150 is a solid mandrel, the material of which is glass, plastic or metal. As shown in FIG. 12-15. It is actually a tapered end of a long thin mandrel, which is wider at the top and thinner at the bottom. The lower end is rounded. The radius of the rounding is preferably 0.5 - 50 pm. The lower end of the mandrel 150 is coated with an adhesive material 160, which has a curved surface similar to the embodiment shown in FIG. 1. In FIG. 12, the mandrel 150 coated with the adhesive material 160 is shown alone. In FIG. 13, the mandrel 150 coated with the adhesive material 160 is above the cut-out pattern 140, in a position before the pattern is lifted. In Figure 14, the pin 150 coated with adhesive 160 contacts the cut-out sample 140, namely in such a way that it is slightly pressed into it, whereby it contacts the cut-out sample 140 over a larger surface area than if it were only touching the sample according to Figures 4 and 7. In Figure 15, the placement of the raised sample 140 is shown in the placement location, where the raised sample 140 contacts the adhesive material 170 of the placement location. Here, the pin and the sample held by the pin are also slightly pressed into the adhesive material 170 of the placement location, whereby the contact surface between the adhesive material of the pin 160 and the sample 140 is essentially the same as between the sample 140 and the adhesive material 170 of the placement location. In such a case, the higher adhesion force required for deposition can be created by using an adhesive material or coating providing different adhesion force per unit surface area on the gripping tool and the deposition surface, where the adhesive material or coating applied to the deposition surface provides a higher adhesion force per unit surface area than the adhesive material applied to the gripping tool. To provide different adhesion force per unit surface area, we can use different adhesive materials on the gripping tool and the deposition site, or, if the same adhesive material is used, we can modify the adhesion force per unit surface area of the otherwise identical adhesive material by chemical or physical treatment of the surface as required to create different adhesion forces. Increasing the adhesion force per unit surface area can be achieved, e.g. by modifying the surface chemistry of the PDMS coating. The surface chemistry can also be modified with reagents and other physical treatments. For physical modification, e.g., treatment in oxygen plasma can be used. Silanes or other surfactant molecules can be used as reagents. These can also change and tune the charge density and hydrophobicity of the surface. The elastic bending energy of the curved sample (membrane or foil) attached to the gripping tool also helps in the deposition on the flat surface.

A 16 - 18. ábrán bemutatott kiviteli példánál ismert mikropipettát használunk megfogó szerszámként, de itt a tapadó anyagot nem bevonat formájában alkalmazzuk, hanem a tapadó anyagú bevonat helyett lényegében gömb alakú tapadó anyagot használunk, amelynek átmérője a mikropipetta hegy külső átmérőjével lényegében megegyezik, vagy annál kismértékben nagyobb. A lényegében gömb alakú tapadó anyagot ennél a kiviteli példánál vákuum segítségével rögzítjük a mikropipetta elkeskenyedő végéhez, azaz a mikropipetta hegyéhez a minta felvétel és szállítás idejére, egy, az első tapadó erőnél nagyobb harmadik tapadó erővel. A vákuum szabályozásával a megfogó szerszám és a tapadó anyag közötti tapadó erő pontosan beállítható. A 16. ábrán látható a kivágott 40' minta felvétele a mikropipetta 52 elvékonyodó végéhez rögzített lényegében gömb alakú 90 tapadó anyaggal, miközben a 40 minta többi része a tárgylemezen marad. A 17. és 18. ábrán a minta lerakásának két lehetséges változata látható. A 17. ábra szerinti kiviteli változatnál a vákuum lecsökkentésével vagy megszüntetésével a mintát tartó lényegében gömb alakú 90 tapadó anyag és a kivágott 40' minta együtt elengedhető, így azok együtt leesnek a gravitációs erő hatására a lerakó hely felületére, ahol ebben az esetben nem szükséges adhezív anyagot használni. Túlnyomás alkalmazásával a kivágott minta a mikrogolyóval együtt az üreges mikrotüskéről tetszőleges fogadó felületre vagy folyadékba lőhető távolról is anélkül, hogy az adott felületet vagy folyadékot meg k ellene érinteni a mikro tüskével. A 18. ábrán látható másik lehetséges változatnál nem szüntetjük meg a vákuumot, hanem a 90 tapadó anyaggal megfogott 40' mintával megérintjük a lerakó hely 70 tapadó anyagát, ahol a kivágott 40' minta a teljes felületével érintkezik a lerakó hely lényegében sík felületű 70 tapadó anyagával.In the embodiment shown in FIGS. 16-18, a known micropipette is used as a gripping tool, but here the adhesive is not applied in the form of a coating, but instead of the adhesive coating, a substantially spherical adhesive is used, the diameter of which is substantially the same as or slightly larger than the outer diameter of the micropipette tip. In this embodiment, the substantially spherical adhesive is attached to the tapered end of the micropipette, i.e. the micropipette tip, by means of a vacuum for the duration of sample collection and transport, with a third adhesive force greater than the first adhesive force. By controlling the vacuum, the adhesive force between the gripping tool and the adhesive can be precisely adjusted. FIG. 16 shows the collection of the cut-out sample 40' with the substantially spherical adhesive 90 attached to the tapered end 52 of the micropipette, while the rest of the sample 40 remains on the slide. Figures 17 and 18 show two possible ways of depositing the sample. In the embodiment of Figure 17, by reducing or eliminating the vacuum, the substantially spherical adhesive material 90 holding the sample and the cut-out sample 40' can be released together, so that they fall together under the influence of gravity onto the surface of the depositing location, where in this case it is not necessary to use an adhesive material. By applying excess pressure, the cut-out sample together with the microsphere can be fired from the hollow micropin to any receiving surface or liquid from a distance without having to contact the given surface or liquid with the micropin. In another possible variant shown in Figure 18, the vacuum is not broken, but the sample 40' held by the adhesive 90 is brought into contact with the adhesive 70 of the depositing site, where the entire surface of the cut sample 40' is in contact with the substantially flat adhesive 70 of the depositing site.

Mivel a kivágott 40' minta és a lerakó hely 70 tapadó anyagának érintkező felülete lényegesen nagyobb, mint a kivágott 40' minta és az 50 megfogó szerszám 90 tapadó anyagának ívelt felületével való érintkező felület, felületegységenként lényegében azonos tapadási erőt biztosító tapadó anyag esetén is biztosítható, hogy a lerakó felületen fellépő tapadó erő nagyobb, mint a kivágott 40' minta és az 50 megfogó szerszám 90 tapadó anyaga közötti tapadó erő. Ezáltal biztosítható a minta biztonságos felvétele a felvevő helyen és a biztonságos lerakása a lerakó helyen. Ezért, amikor a kivágott 40' minta lerakását követően a megfogó szerszámot felemeljük, vagy a lerakó felületet lesüllyesztjük, a minta leválik a megfogó szerszám 52 elvékonyodó végén rögzített 90 tapadó anyagról és továbbra is biztosan tapad a lerakó felület 70 tapadó anyagához.Since the contact surface of the cut-out sample 40' and the adhesive material of the depositing location 70 is significantly larger than the contact surface of the cut-out sample 40' and the curved surface of the adhesive material of the gripping tool 50, even in the case of an adhesive material providing substantially the same adhesive force per unit area, it can be ensured that the adhesive force occurring on the depositing surface is greater than the adhesive force between the cut-out sample 40' and the adhesive material of the gripping tool 50. This can ensure that the sample is safely picked up at the pick-up location and safely deposited at the depositing location. Therefore, when the gripping tool is raised or the depositing surface is lowered after the cut-out sample 40' is deposited, the sample is separated from the adhesive material 90 fixed at the tapered end of the gripping tool 52 and continues to adhere securely to the adhesive material of the depositing surface 70.

A fenti leírásban a találmányt a rajzon bemutatott kiviteli példák alapján ismertettük részletesebben, azonban a szakember számára nyilvánvaló, hogy a bemutatott példák jellemzőinek számos további változata és kombinációja lehetséges, amelyek az alábbi igénypontokkal meghatározott oltalmi körön belül maradnak.In the above description, the invention has been described in more detail based on the exemplary embodiments shown in the drawings, however, it is obvious to the skilled person that numerous further variations and combinations of the features of the exemplary embodiments shown are possible, which remain within the scope of protection defined by the following claims.

így például a megfogó szerszám anyaga az említett üveg, fém vagy műanyag mellett bármely más anyag lehet, amelyen a tapadó anyag a példákban megadott módon vagy más hasonló módon rögzíthető. Természetesen a találmány nem korlátozódik a példákban bemutatott kiviteli alakokra, és különösen nem korlátozódik a tapadó anyagként vagy membránként használható felsorolt anyagokra.For example, the material of the gripping tool may be any other material besides the aforementioned glass, metal or plastic, on which the adhesive material can be attached in the manner given in the examples or in other similar ways. Of course, the invention is not limited to the embodiments shown in the examples, and in particular is not limited to the listed materials that can be used as adhesive material or membrane.

Claims

Patent claims

1. Method for picking up, moving and placing microscopically sized samples (40') cut out of biological material, during which a thin section is first made of the biological material, then the section made of the biological material, in particular a tissue section, is placed on a carrier film (42), a small part is cut out of the film carrying the biological sample for further examination with a laser beam (20), which is held by a gripping tool (50), the biological sample (40') held by the gripping tool is lifted and moved to the desired location by a moving device, and then the biological sample is placed at the desired location, while the cut out biological sample (40') is separated from the gripping tool (50), characterized in that the sample made of the biological material 1 and placed on the carrier film (42) is placed on the stage of an inverted microscope, the sample is observed with the microscope, and for further examination the selected part is cut out in a desired size and shape along a closed curve during or after microscopic observation by a laser beam (20) passing through the microscope optics (10), where the sample gripping tool (50) is a mandrel or micropipette, which is positioned along the optical axis of the microscope and held by the moving mechanism, where a first force-transmitting adhesive material (60) is used on the gripping tool (50) to grip the sample (40), and a second force-transmitting adhesive material (70) is used to deposit the sample at the deposit location, where the second force is greater than the first force or the elastic bending energy of the curved sample adhered to the gripping tool (50) assists in depositing it on the flat surface.

2. The method according to claim 1, characterized in that the biological sample (40') cut out and bonded to the carrier film is contacted on a substantially equal surface area on the gripping tool (50) and the depositing surface, and the different magnitude of the adhesion force is created by applying an adhesive material or coating providing different adhesion force per unit area on the gripping tool (50) and the depositing surface, wherein the adhesive material (70) or coating applied on the depositing surface provides a higher adhesion force per unit area than the adhesive material (60) applied on the gripping tool.

3. The method according to claim 1, characterized in that an adhesive material (60, 70) or coating providing substantially the same adhesive force per unit area is used on the gripping tool (50) and the depositing surface, and the different adhesive forces are created by contacting the biological sample cut out and bonded to the carrier foil on a larger surface area at the depositing location, as the elastic bending energy of the curved sample adhered to the gripping tool or the gripping tool assists the depositing on the flat surface.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the adhesive or coating (60, 70, 90, 160, 170) is a flexible adhesive polymer material, preferably silicone elastomers, silicone rubber selected from polysiloxanes, polysilazanes, polysilthians and polycarbosilanes, for example dimethylpolysiloxane (PDMS).

5. The method according to claim 4, characterized in that a coating of the adhesive material (60, 160) is made on the end of the gripping tool (50, 150) by selecting the size of the coated surface to provide a third adhesive force greater than the first adhesive force between the surface of the gripping tool (50, 150) and the adhesive material (60, 160).

6. The method according to claim 4, characterized in that the gripping tool (50) is a hollow gripping tool, preferably a micropipette, and the adhesive material (90) is a substantially spherical adhesive material, small in size, fitting to the end (52) of the gripping tool, wherein the substantially spherical adhesive material (90) is attached to the end (52) of the gripping tool with a third adhesive force greater than the first adhesive force, at least for the duration of sample collection and transport, preferably by vacuum.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a solid glass, metal or plastic mandrel (150) is used as the gripping tool (50), where the adhesive material (160) is attached to the tapered end of the mandrel.

8. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that a micropipette is used as the gripping tool (50), wherein the adhesive material (50, 90) is temporarily or permanently attached to the tapered end (52) of the micropipette.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the biological sample fixed to the carrier foil is placed on a suitably thin slide (30) of the inverted microscope such that the sample (41) is located between the slide (30) and the carrier foil (42), and during the sample pick-up the adhesive material (60, 90, 160) of the gripping tool is in contact with the carrier foil.

10. Device for picking up, moving and placing microscopically sized samples (40') cut out of biological material, in which the thin section made of biological material, in particular a tissue section, is located on a carrier film (42), the part cut out of the film carrying the biological sample with a laser beam (20) for further examination can be grasped with a gripping tool (50), a moving device is connected to the gripping tool (50) for lifting, transporting and placing the biological sample, where the cut out biological sample (40') can be detached from the gripping tool at the place of placement, characterized in that the sample made of biological material, placed on the carrier film (42) is placed on the stage of an inverted microscope, for microscopic observation of the sample and for cutting out the part selected for further examination, a laser beam unit for generating a laser beam (20) passing through the optics of the microscope is connected, where the sample gripping tool (50) is a micro-mandrel or micro-pipette, which is positioned along the optical axis of the microscope and held by the moving mechanism, where an adhesive material (60) transmitting a first force is provided on the gripping tool (50) for gripping the sample, and a second adhesive material (70) transmitting a second force is provided at the depositing location for depositing the sample, where the second force is greater than the first force or the elastic bending energy of the curved sample adhered to the gripping tool assists in depositing it on the flat surface.

11. The device according to claim 10, characterized in that in order to create different first and second adhesive forces of different magnitudes at the adhesive material (60) connected to the gripping tool (50) and at the adhesive material (70) placed on the depositing surface, adhesive material (60, 70) providing different adhesive forces per unit surface area is arranged on the gripping tool and the depositing site.

12. The apparatus of claim 10, characterized in that for the adhesive material (160) connected to the gripping tool (150) and the adhesive material (170) placed on the depositing surface, an adhesive material (160, 170) providing substantially the same adhesive force per unit area is arranged on the gripping tool (150) and the depositing site to create the first and second adhesive forces of different magnitudes, wherein the sample is in contact with the adhesive material (160) or coating on a larger surface area on the gripping tool (150) than on the depositing site or the elastic bending energy of the curved sample adhered to the gripping tool assists the depositing on the flat surface.

13. The device according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the adhesive material or coating (60, 70, 90, 160, 170) comprises a flexible adhesive polymer material, preferably a silicone elastomer, a silicone rubber selected from polysiloxanes, polysilazanes, polysilthanes and polycarbosilanes, for example dimethylpolysiloxane (PDMS).

14. The device according to claim 13, characterized in that the adhesive material (60, 160) is in the form of a coating placed on the tapered end (52) of the gripping tool (50, 150) designed as a micropipette or a metal or plastic spike.

15. The device according to claim 13, characterized in that the gripping tool (50) is an internally hollow gripping tool, preferably a micropipette, and the adhesive material (90) is a substantially spherical adhesive material, small in size, fitting to the end (52) of the gripping tool, wherein the substantially spherical adhesive material (90) is attached to the end (52) of the gripping tool by a third adhesive force greater than the first adhesive force, preferably by vacuum, at least for the duration of sample acquisition and transport.