DE202011051402U1

DE202011051402U1 - Mikrowells mit MRI lesbaren Markierungen

Info

Publication number: DE202011051402U1
Application number: DE202011051402U
Authority: DE
Original assignee: Aspect Magnet Technologies Ltd
Current assignee: Aspect Magnet Technologies Ltd
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2011-11-25
Anticipated expiration: 2021-09-23
Also published as: US20120077707A1; EP2434306A1; CN203432977U

Abstract

Mikrowellanordnung mit einer Mehrzahl von MRI-lesbaren Markierungen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Mikrowells mit MRI-lesbaren Markierungen und Verfahren, die diese Verwenden.
Hintergrund der Erfindung
Eine Mikrotiterplatte oder Mikroplatte oder Mikrowells (hierin im Folgenden: Mikrowell) ist bzw. sind eine flache Platte mit mehreren Ausnehmungen (”wells”), die als kleine Teströhrchen bzw. Testtubes verwendet werden. Die Mikroplatte ist zum Standardinstrument bei der analytischen Forschung und in klinischen Diagnosetestlaboren geworden. Eine sehr gebräuchliche Anwendung ist bei Enzym-Immuntests (enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA), der Grundlage der meisten modernen medizinischen Diagnosetests für Menschen und Tiere.
Eine Mikroplatte weist typischerweise 6, 12, 24, 96, 384 oder sogar 1.536 Probentaschen oder -näpfchen auf, die in einem 2:3 Verhältnis in einer rechtwinkligen Matrix angeordnet sind. Einige Mikroplatten wurden sogar mit 3.456 oder sogar 9.600 Näpfe hergestellt, und es wurde ein ”Arrayband”-Produkt entwickelt, das ein fortlaufendes Abdecken von Mikroplatten, die auf einem flexiblen Kunststoffband eingeprägt sind, gewährleistet.
Jeder Napf bzw. jede Tasche einer Mikroplatte nimmt üblicherweise zwischen einigen Dutzend Nanolitern bis zu einigen Millilitern einer Flüssigkeit auf. Sie können ebenso genutzt werden, um trockenes Pulver aufzubewahren, oder als Ständer zum Halten von Glassrohreinsätzen. Die Näpfe können entweder rund oder quadratisch sein. Für Substanzlagerungsapplikationen werden quadratische Näpfe mit genau passenden Silikonkappenmatten bevorzugt. Mikroplatten können über längere Zeit bei geringen Temperaturen gelagert werden, können erhitzt werden, um die Lösungsmittelverdunstungsrate aus ihren Näpfen zu erhöhen und können sogar mit Folie oder Klarsichtfolie hitzeversiegelt werden.
Mikroplatten mit einer eingeschlossenen Filtermaterialschicht wurden in den frühen 1990er Jahren von verschiedenen Firmen entwickelt, und 1992 wurde von Porvair Sciences die weltweit erste Festphasenextraktions-(Solid Phase Extraction, SPE)Mikroplatte im Markt eingeführt. Das ermöglichte es, erstmalig eine einfache Säulenchromatografie in einer Mikroplattengrundfläche auszuführen. Heute gibt es Mikroplatten für nahezu jede Anwendung in der biowissenschaftlichen Forschung, die Filtrierung, Separierung, optische Detektion, Speicherung, Reaktionsmischung oder Zellkultur beinhaltet.
Die enorme Entwicklung bei Studien von ganzen Frischzellen hat zu einem vollkommen neuem Spektrum von Mikroplattenprodukten, die besonders für diese Arbeit gewebekulturbehandelt (”tissue culture treated”) sind, geführt. Die Oberflächen dieser Produkte sind dahingehend verändert, dass sie eine Plasmaentladung benutzen, die das Wachsen adhärenter Zellen vereinfacht.
Zahlreiche Unternehmen haben speziell zum Bedienen von SBS-Mikroplatten Roboter entwickelt. Diese Roboter können Flüssigkeitsverarbeitungssysteme, die Flüssigkeitsproben von und zu diesen Platten ansaugen bzw. aspirieren oder dispensieren, Plattenbewegungseinrichtungen (”plate movers”), die die Platten zwischen Instrumenten transportieren, Stapelstationen, die die Mikroplatten während dieser Prozesse stapeln, oder Plattenlager für die längere Aufbewahrung oder Mikroplatteninkubatoren zur Gewährleistung einer konstanten Temperatur während der Untersuchung sein.
Instrumentenhersteller haben Plattenleser konstruiert, die spezifische biologische, chemische oder physikalische Vorgänge in Proben, die in diesen Platten gelagert sind, erkennen können.
In letzter Zeit wurde offenbart, dass die Kernspintomografie (magnetic resonance imaging; MRI) ein effektives Analyseinstrument zur Erforschung von in Mikrostrukturen, nämlich Mikroplatten, bereitgestellten Reaktionen ist, siehe z. B. "Directed evolution of a magnetic resonance imaging contrast agent for noninvasive imaging of dopamine" von Mikhail G Shapiro et al., Nature Biotechnology, 28, 264–2070 (2010).
Einige Patente betreffen MRI und Mikroplatten. Diesbezüglich offenbart z. B. die US-Patentanmeldung 2001/0024796 ein Verfahren zum Filtern bzw. Screenen einer Mehrzahl von Proben für ein ausgewähltes Objekt, wobei das Verfahren umfasst: (i) Bereitstellen einer künstlich erzeugten physikalischen Anordnung (Array), wobei die physikalische Anordnung aus einer oder mehreren Proben an jeder einer Mehrzahl von räumlichen Positionen besteht; (ii) Platzieren der physikalischen Anordnung in einem Magnetfeld oder Anlegen eines Magnetfelds an die physikalische Anordnung; (iii) Ausführen von Magnetresonanztomografiespektroskopie (magnetic resonance imaging spectroscopy, MRI) an einer oder mehreren Proben der physikalischen Anordnung, wodurch die räumliche Position für jede der einen oder mehreren Proben gekennzeichnet wird, die eine oder mehrere MRI-messbare chemische Schicht(en) aufweisen, wobei eine oder mehrere chemische Schicht(en) der ausgewählten Eigenschaft entsprechen, wodurch die Mehrzahl von Proben für die ausgewählte Eigenschaft gefiltert bzw. gescreent wird. Die Anmeldung offenbart des Weiteren ein System zum Filtern bzw. Screenen einer Mehrzahl von Proben, wobei das System umfasst: (i) ein Magnetresonanztomografiespektrometer; und (ii) mindestens eine Mikroplatte oder eine andere künstlich erzeugte physikalische Anordnung (Array), wobei während des Betriebs des Systems die mindestens eine Mikroplatte oder andere künstlich erzeugte physikalische Anordnung in einem Magnetfeld positioniert wird, das von dem Magnetresonanztomografiespektrometer erzeugt wird.
Zudem offenbaren verschiedene Patente Mittel und Verfahren zum Bereitstellen von Markierungen bei der MRI-Diagnostik. So offenbart z. B. das US-Patent 6,957,098 ein Verfahren zum Lokalisieren eines Katheters mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer druckempfindlichen Vorrichtung, die an einem Körper eines Katheters befestigt ist, Bereitstellen eines Schwingkreises, der an die druckempfindliche Vorrichtung in dem Katheter gekoppelt ist, Erzeugen eines Magnetfelds, wobei das Magnetfeld den Schwingkreis induziert und zum Schwingen bringt; Zuführen von Druck auf die druckempfindliche Vorrichtung, wobei der zugeführte Druck auf die druckempfindliche Vorrichtung die Schwingfrequenz des Schwingkreises verändert; Erfassen der Schwingung des Schwingkreises; und Bestimmen der Position des Katheters basierend auf der Schwingung des Schwingkreises.
Keine der oben genannten Lösungen stellt eine einfache Lösung zur präzisen und einfachen Bestimmung von getesteten Mikrowells bereit, die online oder in situ innerhalb einer MRI-Vorrichtung bereitgestellt werden, Eine MRI-lesbare Mikrowell-Markierung erfüllt daher ein lange bestehendes Bedürfnis.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher einer Aufgabe der Erfindung einen Mikrowell bzw. eine Mikroplatte zu offenbaren, der bzw. die eine Mehrzahl von MRI-lesbaren Markierungen aufweist. Im Rahmen der Erfindung geben diese Markierungen die Identifikation oder Position mindestens eines vordefinierten Napfes oder einer Mehrzahl von Näpfen bzw. Ausnehmungen an. Ebenfalls im Rahmen der Erfindung wird die Markierung ausgewählt aus einer Kennzeichnung, einer Zahl, einer Nummer, einem Text, einem Code, einem Barcode, einer lesbaren Textur oder einer Kennzeichnung davon.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Mikrowell-Zubehör zu offenbaren, das eine Mehrzahl von MRI-lesbaren Markierungen aufweist. Im Rahmen der Erfindung geben diese Markierungen die Identifikation oder Position mindestens einer vordefinierten Ausnehmung bzw. eines vordefinierten Napfes. Ebenfalls im Rahmen der Erfindung wird die Markierung ausgewählt aus einer Kennzeichnung, einer Zahl, einer Nummer, einem Text, einem Code, einem Barcode, einer lesbaren Textur oder einer Kennzeichnung davon.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die folgende Beschreibung wird neben all den Kapiteln der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, um es dem Fachmann zu ermöglichen, von der Erfindung Gebrauch zu machen, und erläutert die besten Ausführungsformen, die vom Erfinder zur Ausführung dieser Erfindung berücksichtigt wurden. Verschiedene Änderungen werden allerdings für den Fachmann offensichtlich erscheinen, da die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Erfindung speziell dafür definiert wurden, Mikrowells mit MRI-lesbaren Markierungen und Verfahren, die diese verwenden, bereitzustellen.
Der Begriff ”Magnetresonanzvorrichtung” (magnetic resonance device; MRD) gilt hierin im Folgenden speziell für Magnetresonanztomografievorrichtungen (magnetic resonance imaging; MRI), alle Kernspintomagrafie (nuclear magnetic resonance, NMR) Spektroskope, alle Elektronenspinresonanz (electron sein resonance, ESR) Spektroskope, alle Kernquadrupeltomografie (nuclear quadruple resonance, NQR) Spektroskope oder eine beliebige Kombination davon. Die hierin offenbarte Magnetresonanzvorrichtung ist wahlweise eine tragbare Magnetresonanztomografievorrichtung, wie zum Beispiel die von der Firma ASPECT Magnet Technologies Ltd. im Handel erhältlichen Vorrichtungen, oder eine handelsübliche nicht tragbare Vorrichtung. Darüber hinaus bezieht sich der Begriff ”Magnetresonanzvorrichtung” in diesem Patent auf jedes medizinische Gerät, das zumindest zeitweise ein anästhesiertes Tier aufnimmt.
Der Begriff ”Mikrowell” bezieht sich auf eine Mikrotiterplatte oder Mikroplatte oder Mikrotiterplattenanordnungen bzw. -arrays, die in Labors verwendet werden.
Der Begriff ”Mikrowell-Zubehör” bezieht sich auf Mikrowell-Abdeckungen, -Kappen, -Basen, -Ständer oder jegliches Zubehör oder jeglichen Zusatz nach Stand der Technik.
Der Begriff ”Mehrzahl”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich in nicht einschränkender Art und Weise auf eine beliebige Zahl größer oder gleich 1.
Der Begriff ”ungefähr” bezieht sich hierin auf einen Wert von ±25% der definierten Größe.
Bezug wird auf 1–3 genommen, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch (nicht maßstabsgetreu) verschiedene Ansichten einer Mikroplatte bzw. eines Mikrowells 10 darstellen, die bzw. der eine Mehrzahl von Ausnehmungen oder Näpfen 1, und eine Mehrzahl von MRI-lesbaren Markierungen, hier beispielsweise Zahlen aufweist, die die Ausnehmungsposition in dem Array 2 anzeigen, und ein MRI-effektives Feld 3, eine Position, in der die beste MRI-Auflösung sichtbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Markierung nicht auf dem Mikrowell vorgesehen, jedoch auf oder innerhalb des Mikrowell-Zubehörs wie zum Beispiel auf der Mikrowell-Grundplatte oder dem wegwerfbaren Deckel oder der Mehrzweckabdeckung etc.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Markierungen alle Anzeigeelemente und Materialien sind, die durch MRI-, NMR- und CT-Geräte und/oder mittels anderer analytischer Geräte wie zum Beispiel optischer Instrumente lesbar sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Markierung innerhalb einer Mehrzahl von allen Ausnehmungen bzw. Näpfen in dem Mikrowell vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wird die Markierung entfernt oder benachbart zu einer Mehrzahl von allen Ausnehmungen bzw. Näpfen des Mikrowells bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Markierung bedarfsweise bereitgestellt, z. B. durch das Bereitstellen einer Mehrzahl von Kanälen, in denen kurz vor der MRI-Analyse fließende Markierungen oder Marker (Wasser oder ähnliches) bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Markierung dauerhaft bereitgestellt, z. B. durch Formen der Markierung in die Mikrowells.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Markierung zeitaufgelöst, reaktionsaufgelöst oder zusammensetzungsaufgelöst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6957098 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Directed evolution of a magnetic resonance imaging contrast agent for noninvasive imaging of dopamine” von Mikhail G Shapiro et al., Nature Biotechnology, 28, 264–2070 (2010) [0009]

Claims

Mikrowellanordnung mit einer Mehrzahl von MRI-lesbaren Markierungen.
Mikrowellanordnung nach Anspruch 1, wobei die Markierungen die Identifikation oder die Position mindestens einer vorbestimmten Ausnehmung kennzeichnen.
Mikrowellanordnung nach Anspruch 1, wobei die Markierungen die Identifikation oder die Position einer Mehrzahl von vorbestimmten Ausnehmungen kennzeichnen.
Mikrowellanordnung nach Anspruch 1, wobei die Markierung ausgewählt wird aus einer Gruppe bestehend aus einer Kennzeichnung, einer Zahl, einer Nummer, einem Text, einem Code, einem Barcode, einer lesbaren Textur oder einer Indikation davon.
Mikrowell-Zubehör mit einer Mehrzahl von MRI-lesbaren Markierungen.
Mikrowell-Zubehör nach Anspruch 5, wobei die Markierungen die Identifikation oder die Position mindestens einer vorbestimmten Ausnehmung kennzeichnen.
Mikrowell-Zubehör nach Anspruch 5, wobei die Markierungen ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus einer Kennzeichnung, einer Zahl, einer Nummer, einem Text, einem Code, einem Barcode, einer lesbaren Textur oder einer Indikation davon.