Title:
Probenträger, Zytometer und Verfahren zur Zytometrie
Kind Code:
A1


Abstract:

Bei einem Verfahren zur Zytometrie wird vorgeschlagen, ein Partikel (22) enthaltendes Fluid in einer Messkammer (2) eines Probenträgers bereitzuhalten und den Probenträger (1) zur Aufkonzentration der Partikel (2) in einer von der Messkammer (2) definierten Messstrecke (4) um eine Drehachse (5) zu rotieren und anschließend einen zytometrischen Untersuchungsschritt an den in der Messstrecke (4) aufkonzentrierten Partikeln (22) durch eine Relativbewegung zwischen dem Probenträger (1) und einer optischen Einheit (18) um die Drehachse (5) auszuführen.




Inventors:
Brugger, Simon (79853, Lenzkirch, DE)
Vasileuskaya-Schulz, Zinaida (79111, Freiburg, DE)
Muhl, Mike (79106, Freiburg, DE)
Rieger, Robert (79102, Freiburg, DE)
Schwär, Markus (79271, St. Peter, DE)
Brunnenkan, Britta (78183, Hüfingen, DE)
Strnad, Martin (79286, Glottertal, DE)
Application Number:
DE102013017733A
Publication Date:
04/23/2015
Filing Date:
10/23/2013
Assignee:
Testo AG, 79853 (DE)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Patent- und Rechtsanwälte Maucher Börjes Jenkins, 79102, Freiburg, DE
Claims:
1. Probenträger (1) mit einer Messkammer (2) zur Ausführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Probenträger (1) eine Koppelstelle (3) für einen Drehantrieb (19) ausgebildet ist und dass die Messkammer (2) eine Messstrecke (4) definiert, die sich in einem festen Radius zu einer durch die Koppelstelle (3) definierte Drehachse (5) des Probenträgers (1) über einen Winkelbereich (6) erstreckt.

2. Probenträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammer (2) eine größere radiale Abmessung als die Messstrecke (4) hat und/oder dass die Messstrecke (4) durch eine in einem festen Radius zur Drehachse (5) verlaufende Kammerwand (7) begrenzt ist, insbesondere radial außenseitig.

3. Probenträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstrecke (4) über weniger als 360° verläuft und/oder dass der Probenträger (1) in wenigstens zwei Sektoren (8) unterteilt ist, die jeweils eine Messkammer (2) aufweisen.

4. Probenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der oder einer Kammerwand (7) der Messkammer (2) wenigstens eine sich radial erstreckende Tasche (30) ausgebildet ist und/oder dass die Messstrecke (4) in wenigstes zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Teil-Messstrecken (29) unterteilt ist, welche jeweils separat voneinander mit der Messkammer (2) verbunden sind.

5. Probenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (1) scheibenförmig und/oder mit einer kreisrunden Außenkontur (9) ausgebildet ist und/oder dass die Koppelstelle (3) wenigstens ein kraft- und/oder formschlüssiges Verbindungsmittel (10), insbesondere wenigstens ein vorzugsweise zur Drehachse (5) konzentrisches Loch (11) in dem Probenträger (1), aufweist.

6. Probenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstrecke (4) in einem ersten Teilbereich (25) der Messkammer (2) ausgebildet ist, der von einem zweiten Teilbereich (26) der Messkammer (2) durch wenigstens eine vorzugsweise trichterförmige Durchflussverengung (27) abgetrennt ist, und/oder dass der Probenträger (1) zumindest im Bereich der Messstrecke (4), vorzugsweise im Bereich der Messkammer (2) und besonders vorzugsweise insgesamt, aus einem transparenten Material gefertigt ist.

7. Probenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Probenträger (1) ein über eine Zuführöffnung (12) von außen befüllbares Reservoir (13), welches über wenigstens einen Kanal (14) mit der Messkammer (2) verbunden ist, ausgebildet ist und/oder dass die Messkammer (2) radial innerhalb oder außerhalb des Reservoirs (13) angeordnet ist.

8. Probenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Förderrichtung zwischen dem oder einem von außen befüllbaren Reservoir (13) und der Messkammer (2) wenigstens ein Mittel (15) zur Ausführung eines weiteren Probenvorbereitungsschrittes an der Probe ausgebildet ist und/oder dass Fördermittel (31) ausgebildet sind, mit welchen ein Inhalt der Messtrecke (4) relativ zum Probenträger (1) förderbar ist.

9. Zytometer (16), mit einer Probenträgeraufnahme (17) für einen einsetzbaren oder eingesetzten Probenträger (1) und mit einer optischen Einheit (18), welche zur Durchführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts an dem eingesetzten Probenträger (1) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehantrieb (19) ausgebildet ist, welcher eine Gegenkoppelstelle (20) zur Antriebsverbindung mit einem einsetzbaren Probenträger (1) aufweist, und dass eine Relativdrehbewegung zwischen einem in die Probenträgeraufnahme (17) eingesetzten Probenträger (1) und der optischen Einheit (18) um eine durch die Gegenkoppelstelle (20) definierte Drehachse (5) ausführbar ist.

10. Zytometer (16) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Probenträgeraufnahme (17) ein Probenträger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 einsetzbar oder eingesetzt ist, wobei die optische Einheit (18) zur Erfassung der Messstrecke (4) des eingesetzten Probenträgers (1) angeordnet und eingerichtet ist und/oder dass eine Fördervorrichtung (32) ausgebildet ist, welche zur Förderung eines Inhalts in der Messstrecke (4) relativ zur optischen Einheit (18) bei stillstehendem Probenträger (1) eingerichtet ist.

11. Zytometer (16) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (19) zumindest mit einer ersten Drehzahl und mit einer zweiten Drehzahl betreibbar ist und/oder dass Mittel (21) zur Berechnung von einer Autokorrelation zu aufgenommenen Messergebnissen ausgebildet sind.

12. Zytometer (16) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer Förderbewegung einer zu untersuchenden Probe eine deformierbare Kammer des Probenträgers (1) mit einem Verdrängerelement beaufschlagbar ist.

13. Verfahren zur Zytometrie, bei welchem in einer Messkammer (2) eines Probenträgers (1) in einem zytometrischen Untersuchungsschritt wenigstens ein Partikel (22) einer zu untersuchenden Probe optisch untersucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (1) zur Aufkonzentration des wenigstens einen Partikels (22) in einer von der Messkammer (2) definierten Messstrecke (4) mit einer ersten Drehzahl rotiert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (1) während des zytometrischen Untersuchungsschritts rotiert wird, insbesondere mit einer gegenüber der ersten Drehzahl verminderten zweiten Drehzahl, und/oder dass eine optische Einheit (18), welche zur Durchführung des zytometrischen Untersuchungsschritts eingerichtet ist, vorzugsweise bei stillstehendem Probenträger (1) entlang der Messstrecke (4) verfahren wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zu untersuchende Probe in ein an einem Probenträger (1) ausgebildetes Reservoir (13) gegeben wird, wobei die Probe anschließend über wenigstens einen Kanal (14) im Probenträger (1) zu der Messkammer (2) gefördert wird, und/oder dass die Messkammer (2) vor der Probenförderung mit einer Flüssigkeit befüllt ist, die zumindest in Bezug auf das wenigstens eine Partikel (22) eine größere oder kleinere Dichte aufweist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (1) während der Probenförderung vom Reservoir (13) in die Messkammer (2) rotiert wird und/oder dass die Probe in dem oder einem wenigstens einen die Messkammer (2) mit dem Reservoir (13) verbindenden Kanal (14) gefördert wird, indem sie mit einer Zentrifugalkraft beaufschlagt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenträger (1) während der Probenförderung vom Reservoir (13) in die Messkammer (2) stillsteht und/oder dass durch die oder eine Rotation des Probenträgers (1) ein Energiespeicher aufgeladen, insbesondere ein Überdruck in einer Druckkammer des Probenträgers (1) aufgebaut, wird, wobei die Probe, vorzugsweise nach Beendigung der Rotation des Probenträgers (1) oder nach Verringerung einer Drehzahl der Rotation des Probenträgers, durch die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie, insbesondere durch den Überdruck in der Druckkammer, in die Messkammer (2) gefördert wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstrecke (4) während des zytometrischen Untersuchungsschritts in wenigstens zwei Teilmessschritten wiederholt ausgemessen wird, wobei zwischen Messergebnissen der Teilmessschritte eine Autokorrelation berechnet wird und/oder dass der Probenträger (1) während der zytometrischen Untersuchung relativ zu der optischen Einheit (18) still steht, wobei die Probe in der Messtrecke (4) an der optischen Einheit (18) vorbei gefördert wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer Förderbewegung eine deformierbare Kammer des Probenträgers (1) mit einem Verdrängerelement beaufschlagt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Probenträger mit einer Messkammer zur Ausführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts.

Die Erfindung betrifft weiter ein Zytometer mit einer Probenträgeraufnahme für einen einsetzbaren oder eingesetzten Probenträger und mit einer optischen Einheit, welche zur Durchführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts an dem eingesetzten Probenträger eingerichtet ist.

Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur Zytometrie, bei welchem in einer Messkammer eines Probenträgers in einem zytometrischen Untersuchungsschritt wenigstens ein Partikel einer zu untersuchenden Probe optisch untersucht wird.

Zytometer der beschriebenen Art sind bekannt, wobei sämtliche Probenvorbereitungsschritte typischerweise händisch im Labor durchgeführt werden. Hierbei besteht häufig das Problem, dass die zu untersuchende Flüssigkeit vor der zytometrischen Untersuchung vorab aufkonzentriert werden muss. Dies erfolgt häufig durch Filtrationstechniken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Weg für die Aufkonzentrierung vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß werden zur Lösung dieser Aufgabe bei einem Probenträger die Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der genannten Aufgabe bei einem Probenträger der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass an dem Probenträger eine Koppelstelle für einen Drehantrieb ausgebildet ist und dass die Messkammer eine Messstrecke definiert, die sich in einem festen Radius zu einer durch die Koppelstelle definierten Drehachse des Probenträgers über einen Winkelbereich erstreckt. Von Vorteil ist dabei, dass der Probenträger um die Drehachse mit einem anschließbaren Drehantrieb rotierbar ist, wodurch die gewünschte Aufkonzentration der zu untersuchenden Probe in der Messstrecke unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft bei der Rotation erreichbar ist. Durch geeignete Wahl der beteiligten Fluide und durch geeignete Anordnung der Messstrecke in der Messkammer kann so auf einfache Weise eine Aufkonzentration von Partikeln in der Messstrecke erreicht werden, ohne dass Filter erforderlich sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Herstellbarkeit des Probenträgers, die für eine Verwendung des Probenträgers als Einmal- bzw. Wegwerfprodukt geeignet ist. Die Ausbildung der Messstrecke in einem festen Radius zu der Drehachse hat den weiteren Vorteil, dass der zytometrische Untersuchungsschritt durch Drehung um dieselbe Drehachse ausführbar ist, indem die Messstrecke an einer optischen Einheit, welche zur Durchführung des zytometrischen Untersuchungsschritts eingerichtet ist, vorbei bewegt wird.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messkammer eine größere radiale Abmessung als die Messstrecke hat. Von Vorteil ist dabei, dass die Messkammer mit einem die zu untersuchenden Partikel enthaltenden Fluid befüllbar ist, wobei durch die Zentrifugalkraft aufgrund der Rotation des Probenträgers eine Abschichtung der Bestandteile des partikelhaltigen Fluides in der Messkammer erreichbar ist. Durch geeignete Positionierung der Messstrecke in der Messkammer kann somit erreicht werden, dass sich die Partikel im Gleichgewicht während der Rotation im wesentlichen oder vollständig in der Messstrecke sammeln, während sich die übrigen Bestandteile des Fluides in anderen Teilbereichen der Messkammer ansammeln.

Unter einem Fluid werden Substanzen mit endlicher Viskosität verstanden. Beispiele für Fluide sind Gase und Flüssigkeiten und Gemische davon. Bevorzugte Anwendungsbeispiele der Erfindung sind, wenn das Fluid eine Flüssigkeit oder ein Gas ist. Im Folgenden kann daher für bevorzugte Anwendungsbeispiele der Begriff „Fluid” durch „Flüssigkeit” oder durch „Gas” ersetzt werden.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann hierbei vorgesehen sein, dass die Messstrecke durch eine in einem festen Radius zur Drehachse verlaufende Kammerwand begrenzt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Kammerwand einen Anschlag für einen Transport der Partikel aufgrund der Zentrifugalkraft bildet. Beispielsweise kann die Kammerwand radial außenseitig an der Messkammer angeordnet sein, wenn die Partikel eine größere Dichte aufweisen als das aufnehmende Fluid. In diesem Fall kann erreicht werden, dass sich die Partikel bei hinreichend hohen Drehzahlen der Rotation vor der Kammerwand ansammeln, so dass eine Aufkonzentration der Partikel in der zu der Kammerwand benachbarten Messstrecke erfolgt. Umgekehrt kann die Kammerwand auch radial innenseitig an der Messkammer ausgebildet sein, wenn die zu untersuchenden Partikel eine geringere Dichte als das aufnehmende Fluid aufweisen. In diesem Fall werden die Partikel während der Rotation mit einer hinreichend großen Drehzahl zu der Drehachse nach innen verdrängt und sammeln sich an der Kammerwand an. Auch in diesem Fall wird somit eine Aufkonzentration der Partikel in der Messstrecke, die benachbart zu der Kammerwand ausgebildet ist erreicht.

Die Messstrecke kann sich bei einer Ausgestaltung entlang eines vollen Umlaufs um die Drehachse erstrecken.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messstrecke über weniger als 360° verläuft. Von Vorteil ist dabei, dass Platz für mehrere in Drehrichtung aufeinander folgende Messstrecken auf dem Probenträger vorhanden ist, wobei die mehreren Messstrecken durch Drehung des Probenträger um die Drehachse nacheinander nach an einer festen optischen Einheit vorbei bewegbar sind. Somit können mehrere Proben getrennt voneinander analysiert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Probenträger in wenigstens zwei Sektoren unterteilt ist, die jeweils eine Messkammer aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass unterschiedliche Substanzen oder unterschiedlichen Proben derselben Substanz parallel verarbeitbar sind. Bevorzugt ist der Probenträger sogar in mehr als zwei Sektoren, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs Sektoren vorzugsweise gleichmäßig unterteilt, um eine möglichst große Anzahl von parallelen Analysen zu ermöglichen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass für die zytometrische Untersuchung erforderliche Aufkonzentration für mehrere Proben simultan ausführbar ist, wobei die aufkonzentrierten Partikel in einer sequenziell auslesbaren Folge von Messstrecken entlang eines konstanten Radius und/oder in einer sequenziellen Folge von auf jeweils individuell zugeordneten Radien angeordneten Messstrecken zur zytometrischen Untersuchung angeordnet sind.

Die zytometrische Untersuchung ist bevorzugt eine Fluoreszenz-, Durchlicht- oder Streulichtuntersuchung. Es sind jedoch auch andere zytometrische Untersuchungsschritte, mit denen eine Information über eine Anzahl von zu untersuchenden Partikeln in dem aufkonzentrierten Fluid gewinnbar ist, verwendbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an einer Kammerwand der Messkammer, beispielsweise der bereits erwähnten Kammerwand, wenigstens eine sich radial erstreckende Tasche ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Mittel bereitstellbar ist, mit welchem eine Diffusion der Partikel aus der Messstrecke zurück in die Messkammer bei einem Stillstand oder einer Verlangsamung der Rotation des Probenträgers behinderbar ist. Somit kann auf einfache Weise erreichbar sein, dass die zytometrische Untersuchung ausführbar ist, nachdem die Rotation des Probenträgers verlangsamt oder sogar auf die Drehzahl Null bis zum Stillstand reduziert ist. Ist eine Untersuchung von Partikeln, deren Dichte größer als die Dichte des aufnehmenden Fluides ist, vorgesehen, so ist es besonders günstig, wenn sich die Tasche radial nach außen erstreckt. Ist die Dichte der zu untersuchenden Partikel kleiner als die Dichte des aufnehmenden Fluides, so ist es besonders günstig, wenn sich die radial sich erstreckende Tasche nach radial nach innen erstreckt.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messstrecke in wenigstens zwei voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Teil-Messstrecken unterteilt ist, welche jeweils separat voneinander mit der Messkammer verbunden sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine Messkammer verwendbar ist, die sich über einen vergleichsweise großen Winkelbereich erstreckt, und dass Teil-Messstrecken bereitgestellt sind, die sich in Summe nicht über den gesamten Winkelbereich erstrecken. Somit kann die Aufkonzentration der zu untersuchenden Partikel noch einmal gesteigert werden, da sich die Partikel nicht über den gesamten von der Messkammer überdeckten Winkelbereich verteilen können. Die Unterteilung der Messstrecke in beabstandete Teil-Messstrecken stellt ein weiteres Mittel dar, um eine Diffusion der Partikel aus der Messstrecke zurück in die übrigen Teilbereiche der Messkammer nach einer Beendigung der Rotation des Probenträgers zu verlangsamen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Teil-Messstrecken jeweils durch eine an einer, insbesondere der bereits erwähnten Kammerwand ausgebildete Tasche definiert sind.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Probenträger scheibenförmig ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Probenträger einen geringen Platzbedarf aufweist. Dies ist vorteilhaft für die Lagerung des Probenträgers und ermöglicht die Konstruktion eines den Probenträger verarbeitenden Zytometers mit möglichst geringen Abmessungen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Drehachse senkrecht auf einer von der Scheibenform beschriebenen Ebene steht.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung und insbesondere bei einem scheibenförmigen Probenkörper kann vorgesehen sein, dass der Probenkörper mit einer kreisrunden Außenkontur ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Außenkontur des Probenträgers an Rotationen während der Bearbeitung des Probenträgers angepasst ist. Besonders günstig ist es dabei, wenn der Probenträger eine diskrete Drehsymmetrie und/oder einen Unwuchtsausgleich aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass hohe Drehzahlen mit dem Probenträger erreichbar sind, wobei eine übermäßige mechanische Belastung eines den Probenträger antreibenden Zytometers vermeidbar ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Koppelstelle wenigstens ein kraft- und/oder formschlüssiges Verbindungsmittel aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit einem Drehantrieb herstellbar ist. Ein formschlüssiges Verbindungsmittel hat den zusätzlichen Vorteil, dass eine Ausrichtung des Probenträgers in Bezug auf einen Drehantrieb kontrolliert einstellbar und/oder kontrollierbar ist. Somit können die Lagen unterschiedlicher Sektoren mit unterschiedlichen Messstrecken einfach erfassbar sein und erfasst werden. Beispielsweise kann die Koppelstellung wenigstens ein Loch in dem Probenträger aufweisen, in welche zur Verbindung ein Drehantrieb eingreifen kann. Besonders günstig ist es dabei, wenn das wenigstens eine Loch konzentrisch zur Drehachse in dem Probenträger ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine Ankopplung eines Drehantriebs mit möglichst geringer Unwucht.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messstrecke in einem ersten Teilbereich der Messkammer ausgebildet ist, der von einem zweiten Teilbereich der Messkammer durch wenigstens eine Durchflussverengung abgetrennt ist. Besonders günstig ist es, wenn die Durchflussverengung trichterförmig ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Mittel bereitgestellt ist, um eine Rückdiffusion der aufkonzentrierten Partikel aus der Messstrecke in den zweiten Teilbereich der Messkammer zu verlangsamen oder gar ganz zu verhindern. Bevorzugt verjüngt sich die trichterförmige Durchflussverengung in Richtung einer durch eine Zentrifugalkraft vorgegebene Transportrichtung der Partikel, also beispielsweise radial nach außen bei Partikeln mit größerer Dichte als das aufnehmende Fluid und radial nach innen bei Partikeln mit geringerer Dichte als das aufnehmende Fluid.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Probenträger zumindest im Bereich der Messstrecke aus einem transparenten Material gefertigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine zytometrische Untersuchung mit einem optischen Messprinzip an der Messstrecke ausführbar ist. Bevorzugt ist der gesamte Bereich der Messkammer transparent ausgebildet. Dies ermöglicht eine Sichtkontrolle der Messkammer. Besonders günstig ist es, wenn der Probenträger insgesamt aus einem transparenten Material gefertigt ist. Dies ermöglicht die Fertigung des Probenträgers aus einem einheitlichen Material, was für eine Massenfertigung von Wegwerfprodukten besonders günstig ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem Probenträger ein über eine Zuführöffnung von außen befüllbares Reservoir, welches über wenigstens einen Kanal mit der Messkammer verbunden ist, ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Befüllung des Probenträgers mit einem zu untersuchendem Fluid einfach ausführbar ist. Von Vorteil ist dabei weiter, dass eine genaue Abstimmung der zugegebenen Menge des zu untersuchenden partikelhaltigen Fluides auf ein Volumen der Messkammer verzichtbar ist, da das Reservoir einen Überschuss aufnimmt.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Messkammer radial innerhalb des Reservoirs angeordnet ist. Dies ist beispielsweise dann günstig, wenn die Messkammer vor der Befüllung der Reservoirs bereits mit einer Flüssigkeit befüllt ist, deren Dichte größer als die Dichte der zu untersuchenden Probe ist.

Durch die radial innenliegende Anordnung der Messkammer kann somit auf einfache Weise ein Austausch der Flüssigkeiten zwischen der Messkammer und dem Reservoir erreichbar sein, wenn der Probenträger rotiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Messkammer außerhalb des Reservoirs angeordnet ist. Somit ist erreichbar, dass sich in der Messkammer Bestandteile ansammeln, deren Dichte größer als eine Dichte einer vor Befüllung des Reservoirs in der Messkammer bereitgehaltenen Flüssigkeit ist. Durch Kombination von Messkammern radial innerhalb und außerhalb des Reservoirs kann auf einfache Weise eine Auftrennung einer zugegebenen, fluidischen Probe in leichte und schwerere Bestandteile und eine separate zytometrische Untersuchung für beide Bestandteile erreichbar sein.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einer Förderrichtung zwischen einem von außen befüllbarem, beispielsweise dem bereits erwähnten, Reservoir und der Messkammer wenigstens ein Mittel zur Ausführung eines weiteren Probenvorbereitungsschrittes an der Probe ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass mehrere Probenvorbereitungsschritte an der zugegebenen fluidischen Probe ausführbar sind, ohne dass die Probe umgefüllt werden muss. Besonders günstig ist dabei, wenn die Mittel zur Ausführung eines weiteren Probenvorbereitungsschrittes als mikrofluidische Mittel ausgebildet sind. Probenvorbereitungsschritte können zum Beispiel sein: Anfärben, Markieren, Puffern, Aktivieren und/oder sonstige vorbereitende Schritte einer zytometrischen Untersuchung.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Fördermittel ausgebildet sind, mit welchen ein Inhalt der Messtrecke relativ zum Probenträger förderbar ist. Somit ist der Inhalt der Messtrecke an einer relativ zum Probenträger stillstehenden optischen Einheit vorbeibewegbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine Störung der zytometrischen Unteruchung durch Eigenfluoreszenzen eines Materials des Probenträgers reduzierbar ist, da diese Eigenfluoreszenzen schnell abklingen. Derartige Eigenfluoreszenzen können beispielsweise bei Probenträgern aus Borsilikatglas oder aus Kunststoff auftreten. Es sind somit zytometrische Untersuchungen ausführbar, bei welchen der Probenträger relativ zu der optischen Einheit stillsteht, so dass die optische Einheit die zu untersuchende Probe durch eine feste Stelle am Probenträger erfasst. An dieser Stelle ist die Eigenfluoreszenz schnell abgeklungen, so dass anschließend keine Störungen auftreten. Die Fördermittel können beispielsweise einen Saug- und/oder Druckanschluss, eine Kammer mit saugfähigem und/oder expandierbarem Material, einen Energiespeicher in der beschriebenen Art, eine durch mechanischen Druck von außen deformierbare Kammer oder andere Mittel oder eine Kombination einzelner dieser Mittel miteinander aufweisen, um die Förderbewegung in der Messstrecke zu erzeugen. Die Eigenfluoreszenzen können alternativ durch Verwendung von Probenträgern aus Quarzglas oder anderem, nicht fluoreszierendem Material vermieden werden.

Zur Erzeugung der Förderbewegung mit der deformierbaren Kammer kann vorgesehen sein, dass der Probenträger und/oder dessen deformierbare Kammer von einer Walze oder einem Stempel oder dergleichen Verdrängerelement beaufschlagbar ist. Hierbei kann das Verdrängerelement formschlüssig mit dem Probenträger zusammenwirken. Es sich auch reibschlüssige Verbindungen verwendbar. Die Kammer kann mit der zu untersuchenden Probe oder einer Förderflüssigkeit oder einem sonstigen Fördermedium befüllt sein.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Zytometer der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, dass ein Drehantrieb ausgebildet ist, welcher eine Gegenkoppelstelle zur Antriebsverbindung mit einem einsetzbaren Probenträger aufweist, und dass eine Relativdrehbewegung zwischen einem in die Probenträgeraufnahme eingesetzten Probenträger und der optischen Einheit um eine durch die Gegenkoppelstelle definierte Drehachse ausführbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass durch Rotation eines eingesetzten Probenträgers Zentrifugalkräfte auf ein in dem Probenträger aufgenommenes partikelhaltiges Fluid einbringbar sind, welche zur Förderung des Fluides im Probenträger verwendbar sind. Von Vorteil ist dabei weiter, dass eine zytometrische Untersuchung der bearbeiteten Probe im Probenträger ermöglicht ist, indem der eingesetzte Probenträger an der optischen Einheit vorbeibewegbar ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die optische Einheit raumfest verbleibt, während der Probenträger rotiert wird, oder es kann vorgesehen sein, dass die optische Einheit verfahren wird, während der Probenträger raumfest verbleibt, oder es kann eine Kombination dieser beiden Varianten vorgesehen sein.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in die Probenträgeraufnahme ein erfindungsgemäßer Probenträger, insbesondere wie zuvor beschrieben und/oder nach einem der auf einen Probenträger gerichteten Ansprüche, einsetzbar oder eingesetzt ist, wobei die optische Einheit zur Erfassung der Messstrecke des eingesetzten Probenträger angeordnet und eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, mit welcher die Vorteile des erfindungsgemäßen Probenträgers nutzbar sind. Insbesondere ist somit erreichbar, dass die zytometrische Untersuchung an dem Probenträger ausführbar ist, ohne dass die vorbereitete fluidische Probe aus dem Probenträger entnommen werden muss. Besonders günstig ist es dabei, wenn der Probenträger als Einmal- oder Wegwerfprodukt gefertigt ist und nach der zytometrischen Untersuchung fachgerecht entsorgt werden kann. Eine Kontamination der Umgebung mit der fluidischen Probe nach der zytometrischen Untersuchung ist somit vermeidbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Fördervorrichtung ausgebildet ist, welche zur Förderung eines Inhalts in der Messstrecke relativ zur optischen Einheit bei stillstehendem Probenträger eingerichtet ist. Somit sind Fördermittel des Probenträgers betätig- oder verwendbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine Stelle, durch welche die Messstrecke mit der optischen Einheit untersuchbar ist, am Probenträger fix gehalten werden kann. Somit kann ein Abklingen störender Eigenfluoreszenzen des Probenträgers abgewartet werden, bevor die zytometrische Untersuchung ausgeführt wird. Die Fördervorrichtung kann beispielsweise als an einen Saug- oder Druckanschluss des Probenträgers anschließbare Pumpe und/oder als Mittel zur Erzeugung einer Deformationskraft, mit welcher eine deformierbare Kammer des Probenträgers deformierbar ist, oder auf andere Weise eingerichtet sein.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Drehantrieb zumindest mit einer ersten Drehzahl und mit einer zweiten Drehzahl betreibbar ist. Bevorzugt ist die zweite Drehzahl niedriger als die erste Drehzahl. Von Vorteil ist dabei, dass mit dem Drehantrieb in dem rotierten Probenträger zunächst bei hoher erster Drehzahl eine Aufkonzentration von Partikeln ausführbar ist und dass mit dem Drehantrieb in einem zweiten Schritt die zytometrische Untersuchung ausführbar ist, indem der eingesetzte Probenträger ohne weitere Zwischenschritte mit der die aufkonzentrierten Partikel enthaltenen Messstrecke an der optischen Einheit mit der zweiten Drehzahl vorbeibewegt wird.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Mittel zur Berechnung von einer Autokorrelation zu aufgenommenen Messergebnissen ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein Signal-Rausch-Verhältnis verbesserbar ist, indem eine zytometrische Untersuchung an der Messstrecke des Probenträgers mehrfach nacheinander ausgeführt wird. Wird die zytometrische Untersuchung in Zeitintervallen ausgeführt, in denen sich die Position der Partikel in der Messstrecke nur unwesentlich verändert, so kann ein Messergebnis mittels Autokorrelation deutlich verbessert werden.

Zur Lösung der genannten Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Probenträger zur Aufkonzentration des wenigstens einen partikulären Bestandteils in einer von der Messkammer definierten Messstrecke mit einer ersten Drehzahl rotiert wird. Hierbei kann die Messstrecke in einem festen Radius zur Drehachse des Probenträgers ausgebildet sein. Von Vorteil ist dabei, dass eine Aufkonzentration aufgrund von Dichteunterschieden zwischen den zu untersuchenden Partikeln und einem aufnehmenden Fluid erreichbar ist, ohne dass zusätzliche Filter erforderlich sind. Dies vereinfacht die apparativen Anforderungen an die Durchführung einer zytometrischen Untersuchung beträchtlich. Es ist somit eine Möglichkeit gegeben, zytometrische Untersuchungen an einer Vielzahl von Proben seriell oder sogar parallel zueinander mit geringem Aufwand auszuführen.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Probenträger während des zytometrischen Untersuchungsschritts rotiert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Relativbewegung der partikulären Bestandteile in Bezug auf eine den zytometrischen Untersuchungsschritt ausführende optische Einheit ausführbar ist. Besonders günstig ist es dabei, wenn der Probenträger während des zytometrischen Untersuchungsschrittes mit einer gegenüber der ersten Drehzahl verminderten zweiten Drehzahl rotiert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Erfassung der partikulären Bestandteile in der Messstrecke erreichbar ist.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine optische Einheit, welche zur Durchführung des zytometrischen Untersuchungsschritts eingerichtet ist, vorzugsweise bei stillstehendem Probenträger entlang der Messstrecke verfahren wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine alternative Variante zur Ausführung des zytometrischen Untersuchungsschritts beschrieben ist. Die optische Einheit kann somit gemeinsam mit dem Probenträger verfahren werden, so dass die optische Einheit relativ zum Probenträger stillsteht, oder es kann eine Relativbewegung zwischen der optischen Einheit und dem Probenträger ausgeführt werden. Im erstgenannten Fall kann die Probe durch Fördermittel und/oder eine Fördervorrichtung an der optischen Einheit vorbei bewegt werden.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zu untersuchende Probe in ein an einem Probenträger ausgebildetes Reservoir gegeben wird, wobei die Probe anschließend über wenigstens einen Kanal im Probenträger zu der Messkammer gefördert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine genaue Abstimmung eines zugegebenen Probevolumens auf ein Volumen der Messkammer nicht erforderlich ist.

Hierbei oder bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Messkammer vor der Probenförderung mit einer Flüssigkeit befüllt ist, die zumindest in Bezug auf den wenigstens einen partikulären Bestandteil eine größere oder kleinere Dichte aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Unterstützung der Aufkonzentration erreichbar ist. Von Vorteil ist dabei weiter, dass ein den partikulären Bestandteil aufnehmendes Fluid gegen eine Flüssigkeit während der Diffusion austauschbar ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Probenträger während der Probenförderung vom Reservoir in die Messkammer rotiert wird. Von Vorteil ist dabei, dass zusätzliche Fördermittel zur Probenförderung verzichtbarer sind. Besonders günstig ist es, wenn das Reservoir in Bezug auf die Messkammer so angeordnet ist, dass die Probenförderung durch eine Zentrifugalkraft, welche durch Rotation des Probenträgers auf das partikelhaltige Fluid eingebracht wird, die Probenförderung unterstützt.

Hierbei kann somit vorgesehen sein, dass die Probe in einem, beispielsweise dem bereits erwähnten, die Messkammer mit dem Reservoir verbindenden Kanal gefördert wird, indem sie mit einer Zentrifugalkraft beaufschlagt wird.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Probenträger während der Probenförderung vom Reservoir in die Messkammer still steht. Von Vorteil ist dabei, dass die Probenförderung von außen überwachbar ist.

Beispielsweise kann hierbei vorgesehen sein, dass durch eine, beispielsweise die bereits erwähnte, Rotation des Probenträgers ein Energiespeicher aufgeladen wird, wobei die Probe durch die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie in die Messkammer gefördert wird. Beispielsweise kann das Aufladen des Energiespeichers durch Aufbau eines Überdrucks in einer Druckkammer des Probenträgers erfolgen. Von Vorteil ist dabei, dass die gespeicherte Energie direkt aus der Rotationsbewegung des Probenträgers entnehmbar ist. Besonders günstig ist es, wenn die Probe nach Beendigung der Rotation des Probenträgers oder nach Verringerung einer Drehzahl der Rotation des Probenträgers durch die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie in die Messkammer gefördert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Förderung der fluidischen Probe in die Messkammer durch Ansteuerung oder Vorgabe der Drehzahl auslösbar ist. Besonders günstig ist es, wenn die Probe durch den Überdruck in der Druckkammer in die Messkammer gefördert wird. Zusätzliche Energiespeicherarten sind nicht erforderlich, und der Energiespeicher ist in mikrofluidischer Technologie ausbildbar.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Messstrecke während des zytometrischen Untersuchungsschritts in wenigstens zwei Teilmessschritten wiederholt ausgemessen wird, wobei zwischen Messergebnissen der Teilmessschritte eine Autorelation berechnet wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Signal-Rausch-Verhältnis des Messergebnisses verbesserbar ist, insbesondere wenn der zeitliche Abstand zwischen den Teilmessschritten in Bezug auf die Beweglichkeit der Partikel in dem aufnehmenden Fluid gewählt ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Probenträger während der zytometrischen Untersuchung relativ zu der optischen Einheit stillsteht, wobei die Probe in der Messtrecke an der optischen Einheit vorbei gefördert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine störende Eigenfluoreszenz des Probenträgers reduzierbar ist, indem ein Abklingen der Eigenfluoreszenz an einer zur Untersuchung verwendeten Stelle des Probenträgers abgewartet wird. Hierbei können sowohl der Probenträger als auch die optische Einheit stillstehen oder es kann vorgesehen sein, dass der Probenträger und die optische Einheit gemeinsam rotiert werden.

Besonders günstig ist es, wenn das erfindungsgemäße Verfahren mit einem erfindungsgemäßen Probenträger und/oder einem erfindungsgemäßen Zytometer ausgeführt wird. Es kann somit vorgesehen sein, dass der erfindungsgemäßen Probenträger und/oder das erfindungsgemäße Zytometer jeweils für sich oder gemeinsam Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweisen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.

Es zeigt:

1: einen erfindungsgemäßen Probenträger in Scheibenform zur Ausführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts in einer Ansicht von oben entlang einer Drehachse in stark vereinfachter Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips,

2: einen weiteren erfindungsgemäßen Probenträger in Segmentform in einer stark vereinfachten Prinzipdarstellung in einer Ansicht von oben entlang der Drehachse des Probenträgers,

3: ein erfindungsgemäßes Zytometer mit eingesetztem erfindungsgemäßem kreisrundem Probenträger in einer Ansicht entlang der Drehachse des Probenträgers,

4: das erfindungsgemäße Zytometer gemäß 3 in einer dreidimensionalen Schrägansicht in stark vereinfachter Prinzipdarstellung, aus welcher die kreisrunde Scheibenform des Probenträgers ersichtlich ist,

5: ein weiteres erfindungsgemäßes Zytometer, welches zur Verarbeitung eines Probenträgers gemäß 2 oder eines sonstigen unrunden Probenträgers ausgebildet ist,

6: eine stark vereinfachte Darstellung des mit einem partikelhaltigen Fluid befüllten Probenträgers gemäß 2 bei Beginn der Aufkonzentration in dem erfindungsgemäßen Verfahren,

7: den Probenträger gemäß 6 nach Erreichen des aufkonzentrierten Zustands von Partikeln in der Messstrecke, wobei die Wirkung der Zentrifugalkraft ersichtlich ist,

8: eine alternative Variante eines erfindungsgemäßen Probenträgers, bei welchem die Messkammer gegenüber dem Probenträger gemäß 2 mit einer größeren radialen Abmessung ausgebildet ist und wobei die Messstrecke von der übrigen Messkammer durch Durchflussverengungen abgetrennt ist,

9: den Probenträger gemäß 8 mit einem partikelhaltigen Fluid in der Messkammer vor Beginn der Aufkonzentration,

10: die Wirkung der Zentrifugalkraft auf die Partikel in der Messkammer des Probenträgers gemäß 9
und

11: die Situation des Probenträgers gemäß 10 nach Erreichung des aufkonzentrierten Gleichgewichtszustands.

1 zeigt einen im Ganzen mit 1 bezeichneten erfindungsgemäßen Probenträger in stark vereinfachter Darstellung zur Erläuterung der Erfindung.

Der Probenträger 1 hat eine Messkammer 2, die zur Ausführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts eingerichtet ist, hierzu ist die Messkammer 2 mit einem partikelhaltigen Fluid befüllbar.

An dem Probenträger 1 ist eine Koppelstelle 3 ausgebildet, über welche der Probenträger 1 mit einem zu 4 noch näher beschriebenen Drehantrieb 19 verbindbar ist.

Über diese Verbindung ist der Probenträger 1 in eine Rotation versetzbar.

In der Messkammer 2 ist eine Messstrecke 4 ausgebildet, in welcher Partikel eines in der Messkammer 2 befindlichen partikelhaltigen Fluides aufkonzentriert werden sollen.

Die Messstrecke 4 erstreckt sich in einem festen Radius zu der Drehachse 5, die durch die Koppelstelle 3 vorgegeben ist und die die Drehachse für die bereits erwähnte Rotation des Probenträgers 1 bildet.

Aus 1 ist ersichtlich, dass sich die Messstrecke 4 über einen Winkelbereich 6 erstreckt, der weniger als 360° beträgt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 erstreckt sich die Messstrecke 4 über den gesamten, von der Messkammer 2 eingenommenen Winkelbereich 6. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann sich die Messstrecke 4 über einen größeren oder einen kleineren Winkelbereich als die Messkammer 2 erstrecken.

Die Ausbildung der Messstrecke 4 in einem festen Radius zur Drehachse 5 hat zur Folge, dass die Zentrifugalbeschleunigung auf mitbewegte Partikel in der Messstrecke 4 bei einer Rotation des Probenträgers 1 für alle Partikel in der Messstrecke 4 gleich ist.

Somit sammeln sich aufgrund des durch die Zentrifugalkraft erzeugten Auftriebs Partikel gleicher Dichte in der Messstrecke 4 an.

Aus 1 ist ersichtlich, dass die Messkammer 2 eine größere radiale Abmessung als die Messstrecke 4 hat. In die übrigen, nicht zur Messstrecke 4 gehörenden Teilbereiche der Messkammer 2 können somit Bestandteile des partikelhaltigen Fluides verdrängt werden, welche eine geringere Dichte aufweisen.

Die Messstrecke 4 ergibt sich in 1 durch die Kammerwand 7. Die Kammerwand 7 verläuft radial außenseitig an der Messkammer 2 entlang eines festen Radius zur Drehachse 5.

Die Kammerwand 7 begrenzt somit die Messkammer 2 einseitig, und die Messstrecke 4 ist durch einen unmittelbar zur Kammerwand 7 benachbarten Teilbereich der Messkammer 2 gegeben, der entlang der Kammerwand 2 verläuft.

Die Kammerwand 7 bildet somit eine Auffangstelle für schwere Partikel in dem partikelhaltigen Fluid, die bei einer Rotation in der Messstrecke 4 aufkonzentriert werden.

Aus 1 ist ersichtlich, dass sich die Messstrecke 4 über einen Winkel von weniger als 360° erstreckt. Dargestellt ist eine Anordnung, in welcher sich die Messstrecke 4 über weniger als 120° erstreckt.

Die Messstrecke 2 definiert somit einen Sektor 8. In dem Probenträger 1 sind zwei weitere, zu dem Sektor 8 identische Sektoren ausgebildet, so dass der Probenträger 1 in drei gleichartige Sektoren 8 unterteilt ist.

Hieraus ergibt sich, dass bei einer Rotation des Probenträgers 1 um die Drehachse 5 auf die Messstecke 4 zwei weitere, identisch ausgebildete Messstrecken 4 folgen, bevor die in 1 gezeigte Messstrecke 4 wieder erreicht wird.

Jeder der erwähnten Sektoren 8 hat eine eigene Messkammer 2 mit einer eigenen Messstrecke 4.

Der Probenträger 1 in 1 ist scheibenförmig ausgebildet, wobei 1 eine Aufsicht auf die durch die Scheibenform ausgezeichnete Ebene darstellt. Auf dieser Ebene steht die Drehachse 5 senkrecht.

Der Probenträger 1 hat eine kreisrunde Außenkontur 9.

Die Koppelstelle 3 hat ein kraft- und/oder formschlüssiges Verbindungsmittel 10 in Form eines zur Drehachse 5 konzentrischen Lochs 11.

Das Verbindungsmittel 10 weist nicht weiter dargestellte und an sich bekannte Ausnehmungen und/oder Ausformungen auf, um eine formschlüssige Verbindung mit einem Drehantrieb 19 herstellen zu können.

Der Probenträger 1 ist aus einem transparenten Material, beispielsweise einem Kunststoff, gefertigt.

Der Probenträger 1 weist eine Zuführöffnung 12 auf, über welche ein Reservoir 13 von außen befüllbar ist.

Das Reservoir 13 ist in dem Probenträger 1 radial beabstandet von der Messkammer 2 ausgebildet.

Das Reservoir 13 ist mit der Messkammer 2 über wenigstens einen mikrofluidischen Kanal 14 verbunden.

Im Ausführungsbeispiel 1 ist die Messkammer 2 radial außerhalb des Reservoirs 13 angeordnet.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Messkammer 2 radial innerhalb des Reservoirs 13 angeordnet sein oder es kann sein, dass eine Messkammer 2 radial außerhalb des Reservoirs 13 und eine weitere Messkammer radial innerhalb des Reservoirs 13 angeordnet ist.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Reservoir 13 radial innerhalb der Messkammer 2 und ein weiteres Reservoir radial außerhalb der Messkammer 2 angeordnet sein.

In 1 ist angedeutet, dass in einer Förderrichtung zwischen dem Reservoir 13 und der Messkammer 2 ein weiteres Mittel 15 zur Ausführung eines weiteren Probenvorbereitungsschritts ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise ein Mittel zur Verzögerung der Förderung zwischen dem Reservoir 13 und der Messkammer 2 sein, um sicherzustellen, dass eine chemische Reaktion abgeschlossen ist. Dies kann auch ein anderer Probenvorbereitungsschritt wie Anfärben, Puffern, Aufkonzentrieren und dergleichen sein.

2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Probenträger 1 in stark vereinfachter Darstellung.

Funktionell und/oder konstruktiv zu dem Probenträger gemäß 1 gleichartige oder identische Bauteile und Funktionseinheiten sind mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu 1 gelten somit zu 2 entsprechend.

Der Probenträger 1 gemäß 2 unterscheidet sich von dem Probenträger 1 gemäß 1 dadurch, dass er als unrunde Scheibe ausgebildet ist.

Der Probenträger 1 gemäß 2 beschreibt somit mit seiner Außenkontur 9 ein Segment einer Kreisscheibe. Der Winkelbereich 6 ist hierbei ein ganzzahliger Bruchteil eines Vollwinkels, so dass eine volle Kreisscheibe durch Nebeneinanderliegen einer vorgegebenen Anzahl von Kopien des Probenträgers 1 gemäß 2 bildbar ist.

3 und 4 zeigen unterschiedliche Ansichten eines erfindungsgemäßen Zytometers, welches im Ganzen mit 16 bezeichnet ist.

Das Zytometer 16 hat eine Probenträgeraufnahme 17, in welche ein Probenträger 1 gemäß 1 einsetzbar oder einlegbar ist.

Das Zytometer 16 hat weiter eine optische Einheit 18, welche zur Durchführung eines zytometrischen Untersuchungsschritts in an sich bekannter Weise an der Messstrecke 4 eingerichtet ist.

Die optische Einheit 18 kann somit in an sich bekannter Weise zur Ausführung einer Durchlicht-, Streulicht- oder Fluoreszenzlicht-Messung oder einer sonstigen Messung einer optischen Eigenschaft an der Messstrecke 4 eingerichtet sein.

Das Zytometer 16 weist einen Drehantrieb 19 auf, welcher über eine hier nur schematisch angedeutete Gegenkoppelstelle 20 mit der Koppelstelle 11 zusammenwirkt und mit dem eingesetzten Probenträger 1 drehfest verbindbar ist.

Diese Verbindung ist zur Entnahme des Probenträgers 1 lösbar ausgebildet.

Die Gegenkoppelstelle 20 definiert somit die raumfeste Lage der Drehachse 5 des eingesetzten Probenträgers 1.

Durch eine Drehung oder Rotation des eingesetzten Probenträgers 1 um diese Drehachse 5 wird eine Relativbewegung zwischen der Messstrecke 4 und der optischen Einheit 18 ausgeführt, durch welche der Inhalt der Messstrecke 4 optisch erfassbar und ausmessbar ist.

Die im Folgenden noch detaillierter beschriebene Aufkonzentration wird bei einer ersten Drehzahl des Drehantriebs 19 ausgeführt.

Die soeben erwähnte Ausmessung der Messstrecke 4 mit der optischen Einheit 18 wird bei einer zweiten Drehzahl des Drehantriebs ausgeführt, welche erheblich niedriger als die erste Drehzahl ist. Bei der Durchführung des zytometrischen Untersuchungsschritts wird der Probenträger 1 daher deutlich langsamer rotiert als bei der Aufkonzentration der Partikel in der Messstrecke 4.

Die Ausmessung einer Messstrecke 4 kann beendet werden, wenn der Probenträger 1 zumindest einmal über dem gesamten von der Messstrecke 4 eigenommenen Winkelbereich 6 an der optischen Einheit 18 vorbeibewegt wurde.

Bei fortgesetzter Rotation des Probenträgers 1 wird die Messstrecke 4 wiederholt an der optischen Einheit 18 vorbeibewegt. Bei jeder Vorbeibewegung der vollständigen Messstrecke 4 kann somit ein Messergebnis zu der Messstrecke 4 gewonnen werden. Das Zytometer 16 weist Mittel 21 zur Berechnung von einer Autokorrelation zu diesen aufgenommenen Messergebnissen zu einer einzigen Messstrecke 4 auf. Durch Berechnung dieser Autokorrelation ist das Signal-Rauschen-Verhältnis verbesserbar.

Verwendbare Mittel 21 zur Berechnung von Autokorrelationen sind hierbei aus dem Stand der Technik zur allgemeinen Verarbeitung von Messergebnissen bekannt. Beispielsweise kann ein Computer durch geeignete Programmierung ein solches Mittel 21 bilden.

Alternativ kann ein Inhalt der Messstrecke 4 auch bei relativ zum Probenträger 1 stillstehender optischer Einheit 18 durch eine Fördervorrichtung 32, beispielsweise eine Pumpe oder ein Mittel zum Einbringen einer Deformationskraft auf eine Kammer des Probenträgers, an der optischen Einheit 18 vorbeibewegbar sein. Hierzu wirkt die Fördervorrichtung 32 mit einem Fördermittel 31, beispielsweise einem Saug- oder Druckanschluss oder einer deformierbaren Kammer, am Probenträger 1 zusammen. Alternativ kann an dem Fördermittel 31 ein autark arbeitendes Fördermittel 31, beispielweise nach Art des bereits erwähnten, aufladbaren Energiespeichers oder als mit einem saugfähigen Material befüllte Kammer, ausgebildet sein, mit welchem ein Fördern der Probe in der Messstrecke 4 bewirkbar ist.

5 zeigt eine dreidimensionale Schrägansicht eines weiteren erfindungsgemäßen, im Ganzen mit 16 bezeichneten Zytometers. Funktionell und/oder konstruktiv zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 gleichartige oder identische Bauteile oder Funktionseinheiten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu 3 und 4 gelten daher zu 5 entsprechend.

Das Zytometer 16 gemäß 5 ist im Unterschied zu dem Zytometer 16 gemäß 3 und 4 zur Verarbeitung von unrunden, segmentförmigen Probenträgern 1 gemäß 2 ausgebildet und eingerichtet.

Hierzu kann der Probenträger 1 beispielsweise in eine nicht weiter dargestellten Rahmen einlegbar sein, welcher mit dem Drehantrieb 19 drehfest verbunden ist.

6 und 7 zeigen zwei Zustände in einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Zytometrie.

6 zeigt die Situation vor der Aufkonzentration, bei welcher die Messkammer 2 mit einem nicht weiter dargestellten Fluid befüllt ist, welches Partikel 22 enthält.

In der Situation gemäß 6 sind die Partikel 22 in der Messkammer 2 ungefähr gleichmäßig verteilt.

Das partikelhaltige Fluid war zuvor in dem Reservoir 13 bereitgehalten, von wo es über den Kanal 14 in die Messkammer 2 gefördert wurde.

Diese Förderung erfolgte im Ausführungsbeispiel durch Kapillarkräfte, die durch eine Rotation des Probenträgers 1 um die bereits erwähnte Drehachse 5 unterstützt wurde.

Auf dem Weg durch den Kanal 14 wurde das partikelhaltige Fluid in den Mitteln 15 weiteren Vorbereitungsschritten unterzogen.

Nachdem das partikelhaltige Fluid die Messkammer 2 erreicht hat, wird eine Rotationsbewegung 23 mit einer hohen ersten Drehzahl eingeschaltet.

Der Probenträger 1 wird somit in schnelle Rotation versetzt. Hierdurch wirkt auf die Partikel 22 einen radial nach außen gerichtete Zentrifugalkraft 24, welche die Partikel 22 gegen die Kammerwand 7 presst.

Die Partikel 22 sammeln sich somit in der Messstrecke 4, die radial innenseitig und benachbart zu der Kammerwand 7 ausgebildet ist.

Die Partikel 22 werden somit in der Messstrecke 4 aufkonzentriert, während die übrigen Bestandteile des partikelhaltigen Fluides radial nach innen in der Messkammer 2 verdrängt werden.

Es ergibt sich somit die aufkonzentrierte Situation gemäß 7.

Nun können Eigenschaften der Partikel 22, beispielsweise die Anzahl der Partikel 22 und/oder eine Größenverteilung der Partikel 22, mit der optischen Einheit 18 ausgemessen werden, in dem die Messstrecke 4 an der optischen Einheit 18 vorbeigeführt wird.

Dies erfolgt günstigerweise mit einer zweiten Drehzahl, die geringer als die hohe erste Drehzahl während der Aufkonzentration ist.

Wie bereits erwähnt, kann die Messstrecke 4 mehrfach an der optischen Einheit 18 vorbeibewegt werden, um mehrere Messergebnisse in Teilmessschritten zu gewinnen. Aus diesen Messergebnissen der Teilmessschritte kann eine Autokorrelation berechnet werden, um das Signal-Rausch-Verhältnis der Messergebnisse zu verbessern.

8 bis 11 zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren, welches mit einem erfindungsgemäßen Probenträger 1 ausführbar ist.

Der Probenträger 1, der in 8 bis 11 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist, kann ein unrunder Probenträger gemäß 2 sein. Es kann sich auch um einen Sektor 8 eines runden Probenträgers gemäß 1 handeln. Beispielsweise kann es sich um einen Sektor 8 handeln, der ein Sechstel einer vollen Kreisscheibe überdeckt.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren gemäß 8 bis 11 wird ein Reservoir 13 über eine Zuführöffnung 12 mit einem partikelhaltigen Fluid befüllt. Anschließend wird der Probenträger 1 in Rotation um die Drehachse 5 versetzt.

Hierdurch wird das partikelhaltige Fluid aus dem Reservoir 13 über einen mikrofluidischen Kanal 14 in die Messkammer 2 gefördert.

Auf dem Weg in die Messkammer 2 durchläuft das partikelhaltige Fluid einen weiteren Probenvorbereitungsschritt in entsprechend ausgebildeten Mitteln 15.

In der Messkammer 2 angekommen ergibt sich die Situation gemäß 9. Die Messkammer 2 weist einen ersten Teilbereich 25 und einen zweiten Teilbereich 26 auf, die radial beabstandet zueinander ausgebildet sind. Zunächst wird der Teilbereich 26 mit dem ankommenden partikelhaltigen Fluid befüllt.

Der erste Teilbereich 25 der Messkammer 2, der die Messstrecke 4 enthält, ist dagegen noch weitestgehend partikelfrei, da die Durchflussverengungen 27, die den ersten Teilbereich 25 mit dem zweiten Teilbereich 26 verbinden und somit die Messstrecke 4 von der übrigen Messkammer 2 abtrennen, eine leichte Diffusion der Partikel 22 in die Messstrecke 4 verhindern.

Nun wird die Rotationsbewegung 23 mit einer hohen ersten Drehzahl eingeschaltet.

Hierdurch wird auf die Partikel 22 eine Zentrifugalkraft eingebracht, durch welche die Partikel 22 durch die trichterförmig geformten Durchflussverengungen 27 gedrückt werden.

Es ergibt sich somit die Situation gemäß 10.

Nach einer gewissen Dauer der Rotationsbewegung 23 lagern sich die Partikel 22 somit an der Kammerwand 7 an.

Die Aufkonzentration der Partikel 22 in der Messstrecke 4 ist somit erreicht, und es ergibt sich die Situation gemäß 11.

In 11 ist noch angedeutet, dass die Messstrecke 4 durch Vorsprünge 28 in Teil-Messstrecken 29 unterteilt ist, die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind.

Zwischen den an der Kammerwand 7 ausgebildet Vorsprüngen 28 ist somit jeweils eine Tasche 30 ausgebildet, die radial nach außen orientiert ist und in welcher die zugehörige Teil-Messstrecke 29 verläuft.

Die Vorsprünge 28 und die durch diese ausgebildeten Taschen 30 bewirken, dass nach Beendigung der Rotationsbewegung 23 ein Rückdiffundieren der Partikel 22 aus der Messstrecke 4 erschwert ist.

Zusätzlich wird diese Rückdiffusion erschwert durch die trichterförmigen Durchflussverengungen 27, welche die Messstrecke 4 von dem zweiten Teilbereich 26 abtrennen.

Mit dem Fördermittel 31 kann der Inhalt der Messstrecke 4, also die zu untersuchende Probe in der Messstrecke 4, an der optischen Einheit 18 vorbei gefördert werden. Alternativ kann der Probenträger 1 hierzu rotiert werden, wobei sich dann bei feststehender optischer Einheit 18 die Stelle des Probenträgers 1, durch welche die Probe zytometrisch untersucht wird, durch die Rotation ändert.

Es sei noch erwähnt, dass die gezeigte optische Einheit 18 in an sich bekannter Weise einen nicht weiter dargestellten Lasergenerator und einen ebenfalls nicht dargestellten, zugehörigen Detektor umfasst.

Bei dem Verfahren zur Zytometrie wird vorgeschlagen, ein Partikel 22 enthaltendes Fluid in einer Messkammer 2 eines Probenträgers 1 bereitzuhalten und den Probenträger 1 zur Aufkonzentration der Partikel 2 in einer von der Messkammer 2 definierten Messstrecke 4 um eine Drehachse 5 zu rotieren und anschließend einen zytometrischen Untersuchungsschritt an den in der Messstrecke 4 aufkonzentrierten Partikeln 22 durch eine Relativbewegung zwischen dem Probenträger 1 und einer optischen Einheit 18 um die Drehachse 5 auszuführen.