EP2048940A2 - Device and method for marking objects - Google Patents

Device and method for marking objects

Info

Publication number
EP2048940A2
EP2048940A2 EP07788211A EP07788211A EP2048940A2 EP 2048940 A2 EP2048940 A2 EP 2048940A2 EP 07788211 A EP07788211 A EP 07788211A EP 07788211 A EP07788211 A EP 07788211A EP 2048940 A2 EP2048940 A2 EP 2048940A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dye
coding
marking
pin
living
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07788211A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Hammelbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2048940A2 publication Critical patent/EP2048940A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K11/00—Marking of animals
    • A01K11/005—Branding or tattooing devices for animals

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for marking objects.
  • a dye can be introduced into the object via the entry points formed during the penetration.
  • the invention relates to a method and a device for identifying marked living beings in a group of living beings.
  • tattooing objects are arranged in a desired pattern. With the help of these arranged in the pattern needles, the objects are then tattooed. In this case, color is introduced at each penetration of a needle, whereby the desired tattoo pattern is generated.
  • the arrangement of the needles must be made according to the desired pattern, so that the arrangement of the needles for different patterns must be changed.
  • the tattoos may also be generated by means of a hand-held tattoo machine, which is operated and activated by an operator.
  • the cost of producing the desired tattoo using a hand tattoo machine is dependent upon the pattern desired and generally higher than with tattoos with the aforementioned pen assemblies.
  • Fast, simple and error-free marking of objects is not possible with the aid of such known arrangements and methods.
  • the known tattooing needles have a relatively large diameter and cause considerable pain when piercing the skin of an animal or a human. Small markings in particular small colored areas, which are arranged at a small distance from each other, can not be produced with known tattoo machines or only with considerable effort.
  • devices and methods are known, by means of which an animal, a tag, in particular a transponder, is implanted, which has a uniquely identifiable identifier.
  • the information stored in the transponder can be read out with the help of a special detector. From document DE 37 337 75 A1, for example, a device for planting a marker in an animal is known. However, adverse effects of the planted tags on the animal are not excluded. Furthermore, suitable plantable markers are relatively expensive.
  • the object of the invention is to provide an arrangement and a method as well as coding elements for identifying objects, by which objects can be characterized in a simple manner with little effort. It is another object of the invention to provide a method and to provide a device for identifying living beings in a group of animals.
  • an object with a mark containing a coded information or a plurality of objects with different marks can be provided with mutually different coded information, without the arrangement of the pin-shaped elements must be changed. As a result, the effort for marking objects over conventional devices for marking objects can be significantly reduced.
  • each grid point of the information grid can have at least two mutually different information states. These information states are generated by coloring the halftone dot with the dye as well as by not coloring the halftone dot. When using different dyes further additional information states can be generated, in particular by the - A -
  • the pin-shaped elements can be formed by microneedles, preferably microinjection needles.
  • the pin-shaped elements or the microneedles can preferably be made of silicon, metal, polymers and / or glass, wherein they have a solid or a hollow cross-section.
  • the microinjection needles have a color guide region which is formed by a cannula-like central opening or a groove arranged laterally on the pin-shaped element.
  • other needle assemblies are also suitable which in particular have a larger needle length and / or a larger needle diameter than microinjection needles.
  • Such larger needles may for example be made of a plastic material and are then also called a plastic needle array in the case of a matrix-shaped arrangement of the needles.
  • both microneedle arrays and other needle arrays can be used to advantage.
  • an exchangeable coding element can be provided which has at least one through-hole.
  • the through-hole is arranged such that a dye is supplied to a pin-shaped element associated with the through-hole, whereby this dye is introduced into the object at the point of penetration of the pin-shaped element.
  • an exchangeable coding element may comprise at least one dye reservoir associated with a stick-shaped element which is arranged such that the stick-shaped element associated with the dye reservoir is penetrated by the dye of the dye reservoir the object penetrates and thereby introduces a part of the dye into the object.
  • micro-electro-mechanical system MEMS
  • This micro-electro-mechanical system or an alternative dosing preferably has controllable metering, which are individually controlled so that individual can be used for marking needles, the dye is selectively fed or not.
  • the micro-electro-mechanical system or the alternative dosing system are arranged on the front and / or back of the needle array so that dye can be supplied to individual needles.
  • the micro-electro-mechanical system and / or the alternative dosing system has openings into each of which an associated needle protrudes for color transfer.
  • the Micro-Eletro-Mechanical system or the alternative dosing system allows very flexible coding of the needle array or the object to be marked.
  • the pin-shaped elements preferably have a penetration area with a tip having a surface.
  • a pin-shaped element generates an entrance opening or a penetration point in the surface of the object with the aid of the penetration area. Through this inlet opening the tip of the pin-shaped element penetrates through the surface of the object into the object.
  • the pin-shaped elements preferably have a frustoconical, a truncated pyramid or a obliquely cut tip. Through the surface, a relatively large proportion of the dye can be introduced into the surface of the object.
  • the dye supply comprises liquid dye
  • at least the part of the pin-shaped element penetrating the dye supply has an ink guide region formed on the outside of the pin-shaped element, which forms a connection between the dye reservoir and the penetration region, as a result of which at least part of the dye from the dye supply can flow into the penetration region, in particular by a capillary action or by gravity, when the penetration opening is arranged below the dye supply.
  • the marking may contain a test element, in particular a check digit or checksum, by means of which, upon detecting the marking applied to the object, it can be checked by a detection unit whether the coding has been detected correctly. Additionally or alternatively, the marking may have a marking region for determining the position, by means of which the position of the marking for analyzing the coded information of the individual marked positions can be determined.
  • interchangeable coding elements can be provided which can be identified by means of a suitable direction are exchanged so that each of the objects to be marked is coded using another coding element.
  • the device for marking objects comprises a revolver-like device which is used for marking the object, this device preferably being placed on the surface of the object for generating the marking.
  • the tips of the pin-like elements are pressed into the surface of the object and penetrate into the surface of the object.
  • a dye is supplied by the coding element fixed pin-shaped elements and introduced into the object.
  • the coding element used is removed in a suitable manner, preferably automatically with the aid of an exchange or charging arrangement, and a further coding element is used.
  • a different encoding of multiple objects can be realized in a simple manner.
  • the device is particularly suitable for marking and marking of experimental animals, in particular of laboratory mice.
  • a suitable area of the animal is selected and, if necessary, a body hair of the animal is removed at that location. In a laboratory mouse, this may be a suitable area of the trunk, preferably in the area of the back, or an area of the tail.
  • the marking can be detected, preferably with suitable illumination of the area containing the marking, with the aid of an image acquisition unit, in particular a camera with a CCD image acquisition element.
  • the acquired image can then be analyzed with the aid of an image evaluation unit, preferably using a pattern recognition method.
  • driving the code detected and an information associated with the code can be output.
  • the information can be generated as a dot pattern in the form of a coded binary information similar to a Braille and recorded in a subsequent reading and evaluated.
  • Braille is also known as Braille.
  • a dye with luminescent particles may contain different compositions and proportions of luminescent substances.
  • the luminescent substances can be used as a dye or admixed as a luminescent particle to a dye and preferably have photoluminescent, thermoluminescent, radioluminescent, cathodoluminescent, electroluminescent, triboluminescent, crystal luminescent, chemiluminescent and / or sonoluminescent properties.
  • the luminescent particles contained in the dye are suitably excited, preferably by irradiating the marked region of the object with radiation of a preset wavelength or a preset spectral range, whereby the luminescent particles are excited become and emit a radiation.
  • the radiation used to excite the luminescent particles preferably has a different wavelength or a different wavelength range than the radiation emitted by the irradiated luminescent particles. This can be one with the make naked eye visible to the human eye and / or a detection unit.
  • a mark applied to an animal can also be reliably recognized by the body hair of the animal. Due to the body hair, the shape of the individual marker points in an image acquired with the aid of the detection unit can deviate from the actual shape of these marker points, which would be detected without body hair in this area.
  • practical experiments have shown that, particularly with the aid of a suitable pattern recognition method, the individual marker points can be reliably detected if the marker points are completely or partially covered with body hair and a suitable color or suitable luminescent color additives are used.
  • the information coded with the aid of the coding points is decoded.
  • a dye in the sense of the invention may be a dye visible to the human eye or a dye which is invisible to the human eye after penetration of the dye into the surfaces of the object, the dye being visible and / or visible upon suitable irradiation due to its preferably luminescent properties can be detected by an image capture unit.
  • a second aspect of the invention relates to a method of marking objects in which the tips of a plurality of pin-shaped elements are pressed into the surface of an object.
  • the tips of the pin-shaped elements penetrate at penetration points in the surface of the object.
  • After and / or at the penetration of the tips of the pin-shaped Elements in the surface of the object are introduced into the object only at selected points of penetration of the dye.
  • a third aspect relates to a coding element for marking an object having at least one through-hole located at a position relevant to a coding information, the through-hole penetrating the coding element.
  • the coding element can be arranged in an arrangement for feeding a dye in such a way that a dye which is assigned to the through hole can be supplied with a dye through the through-hole.
  • a marking with a desired coding information can be generated in a very simple manner for marking the object.
  • An incorrect coding is avoided by the coding element.
  • the amount of work to generate the coding is very low.
  • a fourth aspect of the invention relates to another coding element for marking an object.
  • the coding element has at least one dye store arranged at a position relevant for coding information.
  • the coding element is disposable in a dye delivery arrangement such that a pin-shaped element associated with the relevant position penetrates the dye supply and incorporates a portion of the dye of the coloring matter supply into the surface of the object as it enters.
  • this coding element can be a mark with a desired coding in a simple manner on the surface of the object are generated or introduced into the surface of the object.
  • a fifth aspect of the invention relates to a method for identifying a living being in a group of living beings, in particular for identifying laboratory animals.
  • Each creature is marked with a marker different from the markers of the other creatures in the group.
  • the label is generated by means of a dye.
  • the marking of at least one living being of the group is detected, whereby the living being is identified by means of the detected mark.
  • the detection of the marking is preferably carried out with a camera, in particular a video camera.
  • a sixth aspect of the invention relates to a device for identifying a living being in a group of living beings which has the same advantages as the method according to the fifth aspect of the invention.
  • FIG. 1 shows a laboratory mouse with a marked marking area
  • Figure 2 is a plan view of the underside of a microneedle array
  • FIG. 3 shows a marking with coded information applied with the aid of the microneedle array according to FIG. 2 for identifying the mouse on its surface;
  • FIG. 4 shows the coding information according to FIG. 3 with the binary coding points of the marking which can be generated with the aid of the microneedle array according to FIG. 2;
  • Figure 5 shows a first arrangement for generating a mark with the desired coding information
  • Figure 6 shows the device of Figure 5 after the penetration of the tips of the microneedles into the surface of the mouse and the introduction of dye into the mouse by means of a coding element selected microneedles;
  • Figure 7 is a plan view of a coding element for producing the mark with the desired coding for use in a device according to Figures 5 and 6;
  • FIG. 8 shows a device for producing a marking with the aid of the microneedle array according to FIG. 2 according to a second embodiment of the invention
  • Figure 9 shows the device of Figure 8, with the tips of the microneedles of the microneedle array penetrating the skin of the mouse, and dyeing into a selected portion of the indentations created by the microneedles, according to the coding of a coding element by microneedles;
  • Figure 10 shows a coding element for use in the device according to Figures 8 and 9;
  • 11 shows a detection unit for detecting the marking of
  • FIG. 12 an image of the marking detected with the aid of the detection unit according to FIG. 11;
  • FIG. 13 is a schematic representation of a coding option for encoding information using the marker.
  • FIG. 1 shows a mouse 10 which is to be held in a laboratory as an experimental animal. To distinguish this mouse 10 from other similar mice, it is necessary to mark the mouse 10 for clear identifiability. For marking, a marking area 12 is provided in the region of the back of the mouse 10, in which the coat of the mouse has been removed for producing the marking. It is advantageous to mark mice shortly after birth with a marker, especially at the age of 1 or 2 days, since the mice then have no fur. The removal of the fur is then not necessary. Labeling of mice shortly after birth is not possible with known methods without causing significant damage to the mouse.
  • a so-called microneedle array 14 which has a base plate 15 from which several pin-shaped elements, ie microneedles, protrude.
  • the microneedles projecting on the base plate 15 are used as microstamp pins and are preferably microinjection needles having an outer diameter of, for example, 250 ⁇ m.
  • the microneedles are arranged in the present embodiment in a matrix of twelve columns and four rows. To create a marker in the marker area 12 of the mouse 10, all of the microneedles of the microneedle array 14 in and / or through the skin of the mouse 10 in the marker area 12 are stung.
  • a dye is introduced through a cannula-like opening of the microneedles and / or along the microneedles in the penetration of selected microneedles.
  • an area in and / or below the skin is colored around the penetration point.
  • a dot pattern in a through the Microneedle matrix fixed grid generated. With the aid of this grid, in the case of a reading and evaluation process, the mark applied to the mouse 10 can be used to determine and output coded information with one or more colored dots by means of pattern matching.
  • microneedle arrays are known, which can be advantageously used in connection with the invention.
  • the structure described in these documents and the use of the microneedle arrays described therein are hereby incorporated by reference into the present description.
  • the areas colored with the aid of the microneedles of the microneedle array 14 are shown as circles filled over the entire area and the puncture sites of the microneedles, through which no dye has been introduced, are shown as dots.
  • FIG. 4 shows an evaluation matrix for evaluating the coded information of the mark applied to the mouse 10 in the region 12.
  • the colored areas are shown as filled circles and the non-colored areas are shown as unfilled circles.
  • the colored areas and the non-colored areas are, as already mentioned, arranged in the pattern of the microneedle matrix of the microneedle array 14, the filled circles or the colored areas having a first signal state and the unfilled circles or the in-frame non-colored areas indicate second signal state.
  • FIG. 5 shows a sectional view of a device 20 for generating a marking in the area 12 of the mouse 10.
  • the underside of the device 20 is formed by the microneedle array 14.
  • the device 20 is shown in section along the section line AA of the microneedle array 14 according to FIG.
  • a coding plate 16 is arranged, which has through holes. Through the through holes of the coding plate 16, a dye can be supplied to individual microneedles, which can then be introduced by means of the respective microneedle for marking in the surface of the mouse 10. Above the coding plate 16, a Farbzu slaughterraum 18 is arranged. The coding plate 16 seals the supply openings of the individual microneedles, which are provided at the top in FIG. 5 at the back of the micro-needle array 14, with respect to the ink-feeding space 18, to which no through-hole is assigned due to the coding of the coding plate 16.
  • paint can flow through and / or be pressed into the backside injection openings of the microneedles of the microneedle array 14 through the through holes of the coding plate 16.
  • the ink present in the ink supply chamber 18 can be introduced into the holes in the manner of a known screen printing process, for example by using a rubber wiper for introducing the ink into the holes of the coding plate 16.
  • the ink can also be forced into the injection openings by means of an overpressure through the through-holes of the coding plate 16.
  • the ink feed space 18, the coding plate 16 and the microneedle array 14 are connected to each other in a suitable manner, in particular the coding plate 16 is exchangeable in a simple manner for a further coding plate.
  • the coding plate 16 can be made of paper, Carton, a plastic plate, a foil and / or a metal plate may be formed, wherein the passage openings have been preferably prepared by means of a laser drilling method or other method. It is advantageous if the coding plate 16 is cut out by means of a laser cutting process from a suitable base material.
  • FIG. 6 shows the device 20 according to FIG. 5, wherein the microneedles of the microneedle array 14 have penetrated into the skin of the mouse 10.
  • Each of the microneedles generates, as explained in connection with Figure 3, a penetration area.
  • dye is introduced into the mouse 10 on the microneedles identified by the reference numerals 22, 24, 26 in FIG.
  • colored areas 22b, 24b, 26b which are preferably circular around the penetration point of the respective microneedles 22, 24, 26, are produced.
  • simply colored areas 22b, 24b, 26b can be produced in the marking area 12 of the mouse 10.
  • FIG. 7 shows the coding element 16 according to FIGS. 5 and 6 for producing the marking illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • the through holes 22a, 24a, 26a is the microneedles 22, 24, 26, respectively, a required amount of dye has been supplied so that the dye-colored areas 22b, 24b, 26b have been formed.
  • FIG. 8 shows a sectional view of a device 40 for producing a marking according to a second embodiment of the invention.
  • the device 40 is shown cut along the section line A-A of the microneedle array 14 according to FIG.
  • a guide element 44 for guiding the microneedle array 14, which is fixedly connected to the rear side of the microneedle array 14, is provided on the rear side of the microneedle array 14.
  • the microneedle array 14 can be easily guided by means of the holding element 44.
  • the device 40 comprises a guide frame 46, in which a coding element 42 is inserted. With the help of the holding element 44, the microneedle array 14 is inserted into the guide frame 46 and guided down to the coding element 42.
  • the microneedles of the microneedle array 14 penetrate the coding element 42 and penetrate into the surface of the mouse 10 or into the skin of the mouse 10.
  • the coding element 42 comprises at least one color supply, wherein the coding element 42 for generating a marking with the dot pattern illustrated in FIGS. 3 and 4 has eleven ink supply regions. These ink supply areas are arranged in the coding element 42 at the desired raster positions, so that selected microneedles of the microneedle array 14 penetrate the ink supply areas, whereby a portion of the dye present in the storage areas has penetrated into the penetration areas of the microchips penetrated into the skin of the mouse 10. needle points penetrates. As a result of the penetration of the dye into the penetration region of the respective microneedle, a region of the skin and / or of the tissue is dyed with the dye around the penetration region, so that it is detectable from the outside as a substantially circular colored region.
  • FIG. 9 shows the device 40 according to FIG. 8, wherein the device 40 is shown in a state in which the microneedles of the microneedle array 14 pierce the coding element 42 and penetrate into the body of the mouse 10.
  • colored areas 22b, 24b, 26b are produced adjacent to the penetration points of the microneedles 22, 24, 26.
  • the dye is introduced by piercing a supply of ink with a microneedle through this from the ink supply in the penetration of the needle generated in the mouse 10 penetration.
  • microneedles of the microneedle array 14 flattened tips, in particular truncated cones or truncated pyramidal tips, so that these tips introduced by piercing the respective ink supply and subsequent penetration into the penetration of the mouse 10 a correspondingly large amount of ink in the penetration of the penetration becomes.
  • a groove is provided laterally on the microneedles of the microneedle array 14, through which subsequently further dye can pass from the color reservoir of the coding element 42 into the penetration opening produced by the respective microneedle.
  • FIG. 10 shows a top view of the coding element 42.
  • the color supplies are represented by filled circles. However, the color supplies need not be visible from the outside in other embodiments. Furthermore, the color supplies may also be visible only and / or also from the underside opposite the upper side shown in FIG.
  • the ink supplies each have a color volume sized to correspond to the needle shapes of the microneedles of the microneedle array 14 so that upon permeation of a color supply with a microneedle, a sufficient amount of the dye is introduced into the indentation formed by the needle in the outer skin of the mouse 10 to color a relevant area around the penetration hole.
  • the dye present in the respective ink supply can be liquid or powdery and / or tablet-shaped.
  • the dye can be applied to a carrier or carrier material, for example by means of a piezoelectric process, and / or introduced into a region of the coding element 42 forming the ink supply.
  • the dye preferably contains luminescent particles. It is also possible to provide a dye which is not visible on normal observation of the marking area 12 of the mouse 10, but upon irradiation of the area 12 with radiation having radiation fractions in a suitable wavelength range, stimulates particles of the introduced dye to emit radiation in one another wavelength range, preferably in a wavelength range of visible light. This radiation emitted by the inked areas is particularly suitable to be detected as an image by means of an image capture device, since these areas are then particularly bright and stand out in the recorded image, whereby their position in the image can be easily determined.
  • the mouse 10 can be tattooed in a simple manner.
  • Alternative to the illustrated dot pattern It is also possible to tattoo characters, in particular letters and / or numbers, with the aid of the described procedure as a marking on the mouse 10.
  • With the help of the illustrated dot pattern using only one color 240, one Terrabit, and thus over one trillion different codings can be generated. However, it makes sense to divide the colorable grid areas into groups. This will be explained in more detail below in connection with FIG.
  • FIG. 11 shows a detection device 50 for detecting the marking present in the marking area 12 of the mouse 10.
  • the marking region 12 is irradiated with the radiation emitted by a radiation source 52, whereby the pigments introduced when creating the marking in the marking region 12 of the mouse 10 are excited and emit a radiation which preferably has a different wavelength range than the radiation emitted by the radiation source 52 ,
  • the radiation emitted by the radiation source 52 is radiation not visible to the human eye and the radiation produced by the pigments present in the colored areas is visible to the human eye.
  • an image of the marking area 12 of the mouse 10 is taken, wherein the image data of the recorded image are further processed by a data processing installation not connected to the detection unit 50.
  • the image recorded with the aid of the camera 54 is analyzed, with the aid of a pattern comparison a grid being laid over the determined colored areas in order to determine and output the coded information. It is it is advantageous if the colored areas of a part of the marking are used for coding an information useful for identification of the mouse 10 and at least one further area of the marking is used for coding a check digit and / or checksum.
  • an area for determining the position of the marking can also be used in order to be able to correctly detect the information coded with the help of the colored areas.
  • image analysis and image analysis known methods can be used, as it is used in particular in the image analysis of two-dimensional and three-dimensional barcodes.
  • OCR methods for text recognition as well as methods for interpreting Braille and other methods for image analysis and analysis can be used.
  • FIG. 12 shows an image captured with the aid of the detection device 50 with colored areas in the marking region 12.
  • the colored areas are shown as filled circles. In practice, however, usually other outlines of the colored areas arise. In this case, parts of the colored areas may also have a different coloring intensity. Also, the acquisition of the image may be adversely affected by regrown fur, the outlines of the inked areas and the inking intensity of parts of the inked areas being changed by the regrown coat. However, the detection of colored areas which contain suitable luminescent particles is in principle also possible due to the regrown coat of the mouse. In other embodiments, the tattooing of the mouse 10 by means of the device 20, 40 through the coat of the mouse 10 through. In FIG. 13, the image shown in FIG.
  • the encoded information is in blocks of eight bits each, i. one byte, encrypted. These blocks are separated by dashed lines in FIG. With the help of each block 256 different information can be coded.
  • a block is used to uniquely determine the location of the tag for information decoding.
  • all the inkable areas of the lowermost or the topmost row can be colored, whereby the raster positions of other possible colored areas can be easily determined.
  • control information in particular a checksum, is formed from the encrypted information of five of the six blocks shown in FIG. 13, wherein the correctness of the checksum can be checked with the aid of information encrypted in the sixth block.
  • the coding elements 16, 42 of the devices 20, 40 can be exchanged simply and quickly, preferably automatically, by other coding elements for generating a further encoding different from the coding of the coding elements 16, 42.
  • This can be done, in particular, by removing the further coding element from a supply with further coding elements, the respectively used coding element 16, 42 ejected and the further coding element instead of the coding element 16 in the assembly 20 and instead of the coding element 42 in the assembly 40 is used.
  • transport devices for the coding elements can be used, as are known, for example, in price marking devices to transport the preferably arranged on rolls price tags and to solve the role.
  • loading and ejection arrangements can be provided for loading and ejecting coding elements, such as those used in CD changers or in weapons.
  • the markers can be generated by means of a first color and in the case of a second group of mice by means of a second color.
  • the dye can also be supplied to the individual areas to be inked and / or to the individual microneedles with a nozzle arrangement which has a similar or the same structure as used in ink-jet printers.
  • valve arrangements are possible, via which the dye can be supplied to individual microneedles.
  • each microneedle is preferably associated with a valve.
  • each microneedle can be associated with at least two valves, wherein the microneedle can be supplied via the first valve, a dye of a first color and the second valve, a dye of a second color. With the help of a Such arrangement also mixed colors of the first and the second color can be generated.
  • FIG. 1 the use of piezo pumps is additionally or alternatively possible in order to supply dye to the individual microneedles, wherein preferably each microneedle of the microneedle array 14 is assigned one piezopump each.
  • at least two pumps can be assigned to each microneedle, wherein the microneedle via the first pump, a first dye of a first color and the second pump, a second dye can be supplied. As a result, mixed colors of the first and the second color can be generated.
  • the devices 20, 40 can also be arranged in a suitable housing, in particular to improve the handling of the devices 20, 40. Also, further controls can be provided to enable in particular a simple exchange of Kodierplatten 16, 42 and the ink supply to and / or penetration of the needles.
  • other areas of the mouse 10 can also be used as a marking area, in particular on the tail, the head and / or the belly of the mouse 10.
  • the procedure for identifying mice described in connection with the figures can also be advantageously used to mark other objects of living beings as well as of objects and plants, in which case a suitable marking area for attaching the marking is then selected in each case.
  • the mark The range is selected so that the marking can be attached with relatively little effort and can be detected simply, preferably automatically, by means of a detection unit.
  • organs and / or organ parts, in particular skin, to be transplanted and / or transplanted may be labeled in the manner described.

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Abstract

The invention relates to a device and a method for marking objects. The points of several pen-shaped elements are pressed into the surface of the object (10), wherein the points of these elements penetrate into the surface of the object (10). During the penetrating, and/or after the penetrating of the points into the surface of the object (10), a dye is inserted into the object (10) at selected entry sites.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Markieren von Objekten Device and method for marking objects
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Markieren von Objekten. Es sind mehrere stiftförmige Elemente und mindestens eine Anordnung zum Zuführen von Farbstoff vorgesehen. Beim und/oder nach dem Eindringen der Spitzen der stiftförmigen Elemente in die Oberfläche des Objekts ist ein Farbstoff über die beim Eindringen gebildeten Eintrittsstellen in das Objekt einbringbar. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren von markierten Lebewesen in einer Gruppe von Lebewesen.The invention relates to a device and a method for marking objects. There are several pin-shaped elements and at least one arrangement for supplying dye is provided. During and / or after the penetration of the tips of the pin-shaped elements into the surface of the object, a dye can be introduced into the object via the entry points formed during the penetration. Furthermore, the invention relates to a method and a device for identifying marked living beings in a group of living beings.
Es sind verschiedene Anordnungen und Verfahren zum Markieren von Tieren, insbesondere von Labortieren und Haustieren, bekannt. Die Tiere können außen durch Tätowierungen, durch Brandzeichen oder durch Anbringen von Anhängern markiert werden. Aus den Dokumenten DE 2 309 331 Al, DE 30 28 139 Al und DE 43 16 629 Al sind Mittel und Verfahren zum Tätowieren von Objekten bekannt. So werden beispielsweise Tätowiernadeln in einem gewünschten Muster angeordnet. Mit Hilfe dieser in dem Muster angeordneten Nadeln werden die Objekte dann tätowiert. Dabei wird an jeder Eindringstelle einer Nadel Farbe eingebracht, wodurch das gewünschte Tätowiermuster erzeugt wird. Die Anordnung der Nadeln muss entsprechend dem gewünschten Muster erfolgen, so dass die Anordnung der Nadeln für unterschiedliche Muster verändert werden muss. Alternativ können die Tätowierungen auch mit Hilfe eines Handtätowierapparats erzeugt werden, der von einer Bedienperson geführt und aktiviert wird. Der Aufwand zum Erzeugen der gewünschten Tätowierung mit Hilfe eines Handtätowierapparates ist abhängig vom gewünschten Muster und allgemein höher als bei Tätowierungen mit den erwähnten Stiftanordnungen. Eine schnelle einfache und fehlerfreie Kennzeichnung von Objekten ist mit Hilfe solcher bekannten Anordnungen und Verfahren nicht möglich. Ferner haben die bekannten Tätowiernadeln einen relativ großen Durchmesser und verursachen beim Einstechen in die Haut eines Tiers oder eines Menschen erhebliche Schmerzen. Kleine Markierungen insbesondere kleine eingefärbte Bereiche, die in einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind, können mit bekannten Tätowiervorrichtungen nicht oder nur mit erheblichen Aufwand hergestellt werden.Various arrangements and methods for marking animals, especially laboratory animals and pets, are known. The animals can be marked on the outside by tattoos, by branding or by attaching pendants. From the documents DE 2 309 331 Al, DE 30 28 139 Al and DE 43 16 629 Al means and methods for tattooing objects are known. For example, tattooing needles are arranged in a desired pattern. With the help of these arranged in the pattern needles, the objects are then tattooed. In this case, color is introduced at each penetration of a needle, whereby the desired tattoo pattern is generated. The arrangement of the needles must be made according to the desired pattern, so that the arrangement of the needles for different patterns must be changed. Alternatively, the tattoos may also be generated by means of a hand-held tattoo machine, which is operated and activated by an operator. The cost of producing the desired tattoo using a hand tattoo machine is dependent upon the pattern desired and generally higher than with tattoos with the aforementioned pen assemblies. Fast, simple and error-free marking of objects is not possible with the aid of such known arrangements and methods. Furthermore, the known tattooing needles have a relatively large diameter and cause considerable pain when piercing the skin of an animal or a human. Small markings in particular small colored areas, which are arranged at a small distance from each other, can not be produced with known tattoo machines or only with considerable effort.
Ferner sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, durch die einem Tier eine Markierung, insbesondere ein Transponder, eingepflanzt wird, der eine eindeutig identifizierbare Kennung aufweist. Die im Transponder gespeicherte Information kann mit Hilfe eines speziellen Detektors ausgelesen werden. Aus dem Dokument DE 37 337 75 Al ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Einpflanzen einer Markierung in ein Tier bekannt. Jedoch sind negative Auswirkungen der eingepflanzten Markierungen auf das Tier nicht ausgeschlossen. Ferner sind geeignete einpflanzbare Markierungen relativ teuer.Furthermore, devices and methods are known, by means of which an animal, a tag, in particular a transponder, is implanted, which has a uniquely identifiable identifier. The information stored in the transponder can be read out with the help of a special detector. From document DE 37 337 75 A1, for example, a device for planting a marker in an animal is known. However, adverse effects of the planted tags on the animal are not excluded. Furthermore, suitable plantable markers are relatively expensive.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren sowie Kodierelemente zum Kennzeichnen von Objekten anzugeben, durch die Objekte auf einfache Art und Weise mit geringem Aufwand gekennzeichnet werden können. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Identifizieren von Lebewesen in einer Gruppe von Lebewesen anzugeben.The object of the invention is to provide an arrangement and a method as well as coding elements for identifying objects, by which objects can be characterized in a simple manner with little effort. It is another object of the invention to provide a method and to provide a device for identifying living beings in a group of animals.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Markieren von Objekten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren zum Markieren von Objekten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 sowie durch Kodierungselemente zum Markieren eines Objekts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 oder 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a device for marking objects having the features of patent claim 1, by a method for marking objects having the features of patent claim 14, and by coding elements for marking an object having the features of patent claims 15 or 16. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Durch eine Vorrichtung zum Markieren von Objekten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 kann ein Objekt mit einer eine kodierte Information enthaltende Markierung bzw. können mehrere Objekte mit unterschiedlichen Markierungen mit voneinander verschiedenen kodierten Informationen versehen werden, ohne dass die Anordnung der stiftförmigen Elemente geändert werden muss. Dadurch kann der Aufwand zum Markieren von Objekten gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen zum Markieren von Objekten erheblich reduziert werden.By an apparatus for marking objects having the features of claim 1, an object with a mark containing a coded information or a plurality of objects with different marks can be provided with mutually different coded information, without the arrangement of the pin-shaped elements must be changed. As a result, the effort for marking objects over conventional devices for marking objects can be significantly reduced.
Es ist vorteilhaft, eine Trägerplatte vorzusehen, aus der die stiftförmigen Elemente hervorstehen. Vorzugsweise sind die stiftförmigen Elemente in einer regelmäßigen Struktur angeordnet und bilden insbesondere ein sogenanntes Array. Durch die stiftförmigen Elemente ist somit ein Informationsraster vorgegeben, wobei jeder Rasterpunkt des Informationsrasters mindestens zwei voneinander verschiedene Informationszustände haben kann. Diese Informationszustände werden durch das Einfärben des Rasterpunkts mit dem Farbstoff sowie durch Nichteinfärben des Rasterpunkts erzeugt. Bei der Verwendung unterschiedlicher Farbstoffe können weitere zusätzliche Informationszustände erzeugt werden, insbesondere durch das - A -It is advantageous to provide a support plate from which protrude the pin-shaped elements. Preferably, the pin-shaped elements are arranged in a regular structure and in particular form a so-called array. By the pin-shaped elements thus an information grid is given, each grid point of the information grid can have at least two mutually different information states. These information states are generated by coloring the halftone dot with the dye as well as by not coloring the halftone dot. When using different dyes further additional information states can be generated, in particular by the - A -
Einfärben des Rasterpunkts mit einer aus einer Vielzahl unterscheidbarer Farben ausgewählten Farbe.Colorize the halftone dot with a color selected from a variety of distinguishable colors.
Die stiftförmigen Elemente können durch Mikronadeln, vorzugsweise Mikroinjektionsnadeln, gebildet werden. Die stiftförmigen Elemente bzw. die Mikronadeln können dabei vorzugsweise aus Silizium, Metall, Polymeren und/oder Glas hergestellt sein, wobei sie einen massiven oder einen hohlen Querschnitt haben. Die Mikroinjektionsnadeln haben einen Farb- führungsbereich, der durch eine kanülenartige Mittelöffnung oder eine seitlich am stiftförmigen Element angeordnete Nut gebildet ist. Für die Erfindung eignen sich aber auch andere Nadelanordnungen, die insbesondere eine größere Nadellänge und/oder einen größeren Nadeldurchmesser als Mikroinjektionsnadeln haben. Solche größeren Nadeln können beispielsweise aus einem Plastikwerkstoff hergestellt sein und werden dann bei einer matrixförmigen Anordnung der Nadeln auch als Plastiknadelar- ray bezeichnet. Somit können für die Erfindung sowohl Mikronadelarrays als auch andere Nadelarrays vorteilhaft genutzt werden.The pin-shaped elements can be formed by microneedles, preferably microinjection needles. The pin-shaped elements or the microneedles can preferably be made of silicon, metal, polymers and / or glass, wherein they have a solid or a hollow cross-section. The microinjection needles have a color guide region which is formed by a cannula-like central opening or a groove arranged laterally on the pin-shaped element. For the invention, however, other needle assemblies are also suitable which in particular have a larger needle length and / or a larger needle diameter than microinjection needles. Such larger needles may for example be made of a plastic material and are then also called a plastic needle array in the case of a matrix-shaped arrangement of the needles. Thus, for the invention, both microneedle arrays and other needle arrays can be used to advantage.
Mit Hilfe der Markierung kann eine Information kodiert werden, wobei ein austauschbares Kodierungselement vorgesehen sein kann, das mindestens ein Durchgangsloch aufweist. Das Durchgangsloch ist so angeordnet, dass einem dem Durchgangsloch zugeordneten stiftförmigen Element ein Farbstoff zuführbar ist, wobei dieser Farbstoff an der Eindringstelle des stiftförmigen Elementes in das Objekt eingeleitet wird.With the aid of the marking information can be coded, wherein an exchangeable coding element can be provided which has at least one through-hole. The through-hole is arranged such that a dye is supplied to a pin-shaped element associated with the through-hole, whereby this dye is introduced into the object at the point of penetration of the pin-shaped element.
Alternativ oder zusätzlich kann ein austauschbares Kodierungselement mindestens einen einem stiftförmigen Element zugeordneten Farbstoffvorrat aufweisen, das so angeordnet wird, dass das dem Farbstoffvorrat zugeordnete stiftförmige Element durch den Farbstoff des Farbstoffvorrats in das Objekt eindringt und dadurch einen Teil des Farbstoffs in das Objekt einleitet.Alternatively or additionally, an exchangeable coding element may comprise at least one dye reservoir associated with a stick-shaped element which is arranged such that the stick-shaped element associated with the dye reservoir is penetrated by the dye of the dye reservoir the object penetrates and thereby introduces a part of the dye into the object.
Ferner ist es möglich, einzelnen Nadeln eines Nadelarrays gezielt an der Vorderseite des Nadelarrays, die der zu markierenden Oberfläche während des Markierungsvorgangs gegenübersteht, oder auf der der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite des Nadelarrays den zur Markierung genutzten Farbstoff zuzuführen. Das Zuführen des Farbstoffs kann insbesondere mit Hilfe eines Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) zugeführt werden. Dieses Micro-Electro-Mechanical System oder ein alternatives Dosiersystem weist vorzugsweise ansteuerbare Dosieröffnungen auf, die einzeln so ansteuerbar sind, dass einzelnen zur Markierung verwendbaren Nadeln der Farbstoff wahlweise zuführbar ist oder nicht. Das Micro-Electro-Mechanical System oder das alternative Dosiersystem werden dabei so auf der Vorder- und/oder Rückseite des Nadelarrays angeordnet, dass einzelnen Nadeln Farbstoff zuführbar ist. Vorzugsweise hat das Micro-Electro-Mechanical System und/oder das alternative Dosiersystem Öffnungen, in die jeweils eine zugeordnete Nadel zum Farbübertrag hineinragt. Durch das Micro-Eletro-Mechanical System oder das alternative Dosiersystem ist eine sehr flexible Kodierung des Nadelarrays bzw. des zu markierenden Objekts möglich.Furthermore, it is possible to supply individual needles of a needle array targeted to the front of the needle array, which faces the surface to be marked during the marking process, or on the opposite side of the front side of the needle array to the dye used for marking. The feeding of the dye can be supplied in particular by means of a micro-electro-mechanical system (MEMS). This micro-electro-mechanical system or an alternative dosing preferably has controllable metering, which are individually controlled so that individual can be used for marking needles, the dye is selectively fed or not. The micro-electro-mechanical system or the alternative dosing system are arranged on the front and / or back of the needle array so that dye can be supplied to individual needles. Preferably, the micro-electro-mechanical system and / or the alternative dosing system has openings into each of which an associated needle protrudes for color transfer. The Micro-Eletro-Mechanical system or the alternative dosing system allows very flexible coding of the needle array or the object to be marked.
Die stiftförmigen Elemente haben vorzugsweise einen Eindringbereich mit einer Spitze, die eine Fläche aufweist. Ein stiftförmiges Element erzeugt mit Hilfe des Eindringbereichs eine Eintritts Öffnung bzw. eine Eindringstelle in der Oberfläche des Objekts. Durch diese Eintrittsöffnung dringt die Spitze des stiftförmigen Elements durch die Oberfläche des Objekts in das Objekt ein. Dabei haben die stiftförmigen Elemente vorzugsweise eine kegelstumpfartige, eine pyramidenstumpfartige oder eine schräg geschnittene Spitze. Durch die Fläche kann ein relativ großer Anteil des Farbstoffs in die Oberfläche des Objekts eingebracht werden. Um- fasst der Farbstoffvorrat flüssigen Farbstoff, so ist es besonders vorteilhaft, wenn zumindest der den Farbstoffvorrat durchdringende Teil des stiftförmigen Elementes einen außen am stiftförmigen Element ausgebildeten Farbführungsbereich hat, der eine Verbindung zwischen dem Farbstoffvorrat und dem Eindringbereich bildet, wodurch zumindest ein Teil des Farbstoffs vom Farbstoffvorrat in den Eindringbereich fließen kann, insbesondere durch eine Kapillarwirkung oder durch Gravitation, wenn die Eindringöffnung unterhalb des Farbstoffvorrats angeordnet ist.The pin-shaped elements preferably have a penetration area with a tip having a surface. A pin-shaped element generates an entrance opening or a penetration point in the surface of the object with the aid of the penetration area. Through this inlet opening the tip of the pin-shaped element penetrates through the surface of the object into the object. The pin-shaped elements preferably have a frustoconical, a truncated pyramid or a obliquely cut tip. Through the surface, a relatively large proportion of the dye can be introduced into the surface of the object. If the dye supply comprises liquid dye, it is particularly advantageous if at least the part of the pin-shaped element penetrating the dye supply has an ink guide region formed on the outside of the pin-shaped element, which forms a connection between the dye reservoir and the penetration region, as a result of which at least part of the dye from the dye supply can flow into the penetration region, in particular by a capillary action or by gravity, when the penetration opening is arranged below the dye supply.
Es ist vorteilhaft, mehrere Kodierungselemente mit voneinander verschiedenen Kodierungen vorzusehen, wobei die Anzahl der möglichen Kodierungselemente von der Anzahl der zur Kodierung nutzbaren stiftförmigen Elemente abhängig ist. Mehrere, vorzugsweise alle möglichen, voneinander verschiedenen Kodierungselemente können zu einem Satz voneinander verschiedener Kodierungselemente zusammengefasst werden. Mit Hilfe eines solchen Satzes ist eine unterschiedliche Kodierung einer Vielzahl von Objekten möglich, ohne dass eine Kodierung mehrfach verwendet wird. Die Markierung kann ein Prüfelement, insbesondere eine Prüfziffer oder Prüfsumme, enthalten, durch die beim Erfassen der auf das Objekt aufgebrachten Markierung durch eine Erfassungseinheit überprüft werden kann, ob die Kodierung korrekt erfasst worden ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Markierung einen Markierungsbereich zur Lagebestimmung aufweisen, durch den die Lage der Markierung zur Analyse der codierten Information der einzelnen markierten Positionen bestimmbar ist.It is advantageous to provide a plurality of coding elements with mutually different codes, wherein the number of possible coding elements depends on the number of pin-shaped elements which can be used for coding. Several, preferably all possible, mutually different coding elements can be combined to form a set of mutually different coding elements. With the help of such a sentence, a different coding of a plurality of objects is possible without a coding being used multiple times. The marking may contain a test element, in particular a check digit or checksum, by means of which, upon detecting the marking applied to the object, it can be checked by a detection unit whether the coding has been detected correctly. Additionally or alternatively, the marking may have a marking region for determining the position, by means of which the position of the marking for analyzing the coded information of the individual marked positions can be determined.
Bei der Kennzeichnung mehrerer Objekte können austauschbare Kodierungselemente vorgesehen werden, die mit Hilfe einer geeigneten Vor- richtung ausgetauscht werden, so dass jedes der zu kennzeichnenden Objekte mit Hilfe eines anderen Kodierungselementes kodiert wird. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zum Markieren von Objekten einen revolverartige Vorrichtung, die zum Markieren des Objekts genutzt wird, wobei diese Vorrichtung vorzugsweise zum Erzeugen der Markierung auf die Oberfläche des Objekts aufgesetzt wird. Nach dem Betätigen eines Auslöseelementes werden die Spitzen der stiftartigen Elemente in die O- berfläche des Objekts gedrückt und dringen in die Oberfläche des Objekts ein. Beim Eindringen und/oder nach dem Eindringen der stiftförmigen Elemente wird durch das Kodierungselement festgelegten stiftförmigen Elementen ein Farbstoff zugeführt und in das Objekt eingebracht. Nach dem Einbringen des Farbstoffs wird auf geeignete Art und Weise, vorzugsweise automatisch mit Hilfe einer Wechsel- bzw. Ladeanordnung, das verwendete Kodierungselement entfernt und ein weiteres Kodierungselement eingesetzt. Dadurch kann eine unterschiedliche Kodierung mehrerer Objekte auf einfache Art und Weise realisiert werden.When labeling several objects, interchangeable coding elements can be provided which can be identified by means of a suitable direction are exchanged so that each of the objects to be marked is coded using another coding element. Preferably, the device for marking objects comprises a revolver-like device which is used for marking the object, this device preferably being placed on the surface of the object for generating the marking. After actuating a trigger element, the tips of the pin-like elements are pressed into the surface of the object and penetrate into the surface of the object. Upon penetration and / or after the penetration of the pin-shaped elements, a dye is supplied by the coding element fixed pin-shaped elements and introduced into the object. After the introduction of the dye, the coding element used is removed in a suitable manner, preferably automatically with the aid of an exchange or charging arrangement, and a further coding element is used. As a result, a different encoding of multiple objects can be realized in a simple manner.
Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Markieren und Kennzeichnen von Versuchstieren, insbesondere von Labormäusen. Zum Erzeugen der Markierung wird ein geeigneter Bereich des Tiers ausgewählt und erforderlichenfalls eine Körperbehaarung des Tiers an dieser Stelle entfernt. Bei einer Labormaus kann dies ein geeigneter Bereich des Rumpfes, vorzugsweise im Bereich des Rückens, oder ein Bereich des Schwanzes sein. Nach dem Erzeugen der gewünschten Markierung kann die Markierung, vorzugsweise bei einer geeigneten Beleuchtung des Bereichs, der die Markierung enthält, mit Hilfe einer Bilderfassungseinheit, insbesondere einer Kamera mit einem CCD-Bilderfassungselement, erfasst werden. Das erfasste Bild kann anschließend mit Hilfe einer Bildauswerteeinheit analysiert werden, wobei vorzugsweise mit Hilfe eines Mustererkennungsver- fahrens der Kode erfasst und eine zum Kode zugeordnete Information ausgegeben werden kann. Die Information kann ähnlich wie bei einer Blindenschrift als Punktmuster in Form einer kodierten binären Information erzeugt und bei einem nachfolgenden Lesevorgang erfasst und ausgewertet werden. Die Blindenschrift ist auch als Braille-Schrift bekannt.The device is particularly suitable for marking and marking of experimental animals, in particular of laboratory mice. To generate the mark, a suitable area of the animal is selected and, if necessary, a body hair of the animal is removed at that location. In a laboratory mouse, this may be a suitable area of the trunk, preferably in the area of the back, or an area of the tail. After the desired marking has been produced, the marking can be detected, preferably with suitable illumination of the area containing the marking, with the aid of an image acquisition unit, in particular a camera with a CCD image acquisition element. The acquired image can then be analyzed with the aid of an image evaluation unit, preferably using a pattern recognition method. driving the code detected and an information associated with the code can be output. The information can be generated as a dot pattern in the form of a coded binary information similar to a Braille and recorded in a subsequent reading and evaluated. Braille is also known as Braille.
Ferner sind andere binäre Kodierungen möglich. Weitere Möglichkeiten der Kodierung ergeben sich durch die Verwendung verschiedener Farben. Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, einen Farbstoff mit lumines- zierenden Partikeln zu verwenden. Dabei können verschiedene Farbstoffe unterschiedliche Zusammensetzungen und Anteile von lumineszierenden Stoffen enthalten. Die lumineszierenden Stoffe können als Farbstoff verwendet oder als lumineszierende Partikel einem Farbstoff beigemischt werden und haben vorzugsweise fotolumineszierende, thermolumineszie- rende, radiolumineszierende, kathodolumineszierende, elektrolumineszie- rende, tribolumineszierende, kristallolumineszierende, chemolumineszie- rende und/oder sonolumineszierende Eigenschaften.Furthermore, other binary codes are possible. Further possibilities of coding result from the use of different colors. Alternatively or additionally, it is advantageous to use a dye with luminescent particles. Different dyes may contain different compositions and proportions of luminescent substances. The luminescent substances can be used as a dye or admixed as a luminescent particle to a dye and preferably have photoluminescent, thermoluminescent, radioluminescent, cathodoluminescent, electroluminescent, triboluminescent, crystal luminescent, chemiluminescent and / or sonoluminescent properties.
Zum Detektieren der auf das Objekt aufgebrachten Markierung werden die im Farbstoff enthaltenen lumineszierenden Partikel auf geeignete Art und Weise angeregt, vorzugsweise durch das Bestrahlen des mit der Markierung versehenen Markierungsbereichs des Objekts mit einer Strahlung einer voreingestellten Wellenlänge oder eines voreingestellten Spektralbereichs, wodurch die lumineszierenden Partikel angeregt werden und eine Strahlung emittieren. Die zum Anregen der lumineszierenden Partikel verwendete Strahlung hat vorzugsweise eine andere Wellenlänge bzw. einen anderen Wellenlängenbereich als die von den bestrahlten lumineszierenden Partikeln emittierte Strahlung. Dadurch lässt sich eine mit dem bloßen Auge nicht sichtbare Markierung für das menschliche Auge und/oder für eine Erfassungseinheit sichtbar machen.In order to detect the marking applied to the object, the luminescent particles contained in the dye are suitably excited, preferably by irradiating the marked region of the object with radiation of a preset wavelength or a preset spectral range, whereby the luminescent particles are excited become and emit a radiation. The radiation used to excite the luminescent particles preferably has a different wavelength or a different wavelength range than the radiation emitted by the irradiated luminescent particles. This can be one with the make naked eye visible to the human eye and / or a detection unit.
Mit Hilfe einer solchen Vorgehensweise kann eine auf einem Tier angebrachte Markierung auch durch die Körperbehaarung des Tiers sicher erkannt werden. Durch die Körperbehaarung kann die Form der einzelnen Markierungspunkte in einem mit Hilfe der Erfassungseinheit erfassten Bild von der tatsächlichen Form dieser Markierungspunkte abweichen, die ohne Körperbehaarung in diesem Bereich erfasst werden würde. Jedoch haben praktische Versuche gezeigt, dass insbesondere mit Hilfe eines geeigneten Mustererkennungs Verfahrens, die einzelnen Markierungspunkte sicher erkannt werden können, wenn die Markierungspunkte ganz oder teilweise mit Körperbehaarung überdeckt sind und eine geeignete Farbe bzw. geeignete lumineszierende Farbzusätze verwendet werden. Mit Hilfe der erkannten Markierungspunkte wird die mit Hilfe der Kodierungspunkte kodierte Information dekodiert.With the aid of such a procedure, a mark applied to an animal can also be reliably recognized by the body hair of the animal. Due to the body hair, the shape of the individual marker points in an image acquired with the aid of the detection unit can deviate from the actual shape of these marker points, which would be detected without body hair in this area. However, practical experiments have shown that, particularly with the aid of a suitable pattern recognition method, the individual marker points can be reliably detected if the marker points are completely or partially covered with body hair and a suitable color or suitable luminescent color additives are used. With the help of the recognized marker points, the information coded with the aid of the coding points is decoded.
Ein Farbstoff im Sinne der Erfindung kann ein für das menschliche Auge sichtbarer Farbstoff oder ein für das menschliche Auge nach dem Eindringen des Farbstoffs in die Oberflächen des Objekts nicht sichtbarer Farbstoff sein, wobei der Farbstoff bei geeigneter Bestrahlung durch seine vorzugsweise lumineszierenden Eigenschaften sichtbar und/oder durch eine Bilderfassungseinheit erfassbar ist.A dye in the sense of the invention may be a dye visible to the human eye or a dye which is invisible to the human eye after penetration of the dye into the surfaces of the object, the dye being visible and / or visible upon suitable irradiation due to its preferably luminescent properties can be detected by an image capture unit.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Markieren von Objekten, bei denen die Spitzen mehrerer stiftförmiger Elemente in die Oberfläche eines Objekts gedrückt werden. Dabei dringen die Spitzen der stiftförmigen Elemente an Eindringstellen in die Oberfläche des Objekts ein. Nach und/oder bei dem Eindringen der Spitzen der stiftförmigen Elemente in die Oberfläche des Objekts wird nur an ausgewählten Eindringstellen der Farbstoff in das Objekt eingebracht. Dadurch ist eine einfache und sichere Markierung der Objekte möglich.A second aspect of the invention relates to a method of marking objects in which the tips of a plurality of pin-shaped elements are pressed into the surface of an object. The tips of the pin-shaped elements penetrate at penetration points in the surface of the object. After and / or at the penetration of the tips of the pin-shaped Elements in the surface of the object are introduced into the object only at selected points of penetration of the dye. As a result, a simple and secure marking of the objects is possible.
Ein dritter Aspekt betrifft ein Kodierungselement zum Markieren eines Objekts, das mindestens ein Durchgangsloch aufweist, das an einer für ein Kodierungsinformation relevanten Position angeordnet ist, wobei das Durchgangsloch das Kodierungselement durchdringt. Das Kodierungselement ist so in einer Anordnung zum Zuführen eines Farbstoffs anor- denbar, dass einem dem Durchgangsloch zugeordneten stiftförmigen Element ein Farbstoff durch das Durchgangsloch hindurch zuführbar ist.A third aspect relates to a coding element for marking an object having at least one through-hole located at a position relevant to a coding information, the through-hole penetrating the coding element. The coding element can be arranged in an arrangement for feeding a dye in such a way that a dye which is assigned to the through hole can be supplied with a dye through the through-hole.
Mit Hilfe eines solchen Kodierungselementes kann eine Markierung mit einer gewünschten Kodierungsinformation auf sehr einfache Art und Weise zum Markieren des Objekts erzeugt werden. Eine fehlerhafte Kodierung wird durch das Kodierungselement vermieden. Der Arbeitsaufwand zum Erzeugen der Kodierung ist sehr gering.With the aid of such a coding element, a marking with a desired coding information can be generated in a very simple manner for marking the object. An incorrect coding is avoided by the coding element. The amount of work to generate the coding is very low.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein weiteres Kodierungselement zum Markieren eines Objekts. Das Kodierungselement weist mindestens einen an einer für eine Kodierungsinformation relevanten Position angeordneten Farbstoffvorrat auf. Das Kodierungselement ist so in einer Anordnung zum Zuführen eines Farbstoffs anordenbar, dass ein der relevanten Position zugeordnetes stiftförmiges Element den Farbstoffvorrat durchdringt und ein Teil des Farbstoffs des Färb Stoffs Vorrats beim Eindringen in eine Oberfläche des Objekts mit in diese einbringt.A fourth aspect of the invention relates to another coding element for marking an object. The coding element has at least one dye store arranged at a position relevant for coding information. The coding element is disposable in a dye delivery arrangement such that a pin-shaped element associated with the relevant position penetrates the dye supply and incorporates a portion of the dye of the coloring matter supply into the surface of the object as it enters.
Mit Hilfe dieses Kodierungselementes kann eine Markierung mit einer gewünschten Kodierung auf einfache Art und Weise auf der Oberfläche des Objekts erzeugt bzw. in die Oberfläche des Objekts eingebracht werden.With the help of this coding element can be a mark with a desired coding in a simple manner on the surface of the object are generated or introduced into the surface of the object.
Sowohl mit Hilfe des angegebenen Verfahrens als auch mit Hilfe der angegebenen Vorrichtung und den Kodierungselementen ist eine Tätowierung des Objekts auf einfache Art und Weise möglich.Both with the help of the specified method and with the aid of the specified device and the coding elements a tattoo of the object in a simple manner possible.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren eines Lebewesens in einer Gruppe von Lebewesen, insbesondere zum I- dentifizieren von Labortieren. Jedes Lebewesen wird mit einer von den Markierungen der anderen Lebewesen der Gruppe verschiedenen Markierung markiert. Die Markierung wird mit Hilfe eines Farbstoffs erzeugt. Die Markierung mindestens eines Lebewesens der Gruppe wird erfasst, wobei mit Hilfe der erfassten Markierung das Lebewesen identifiziert wird.A fifth aspect of the invention relates to a method for identifying a living being in a group of living beings, in particular for identifying laboratory animals. Each creature is marked with a marker different from the markers of the other creatures in the group. The label is generated by means of a dye. The marking of at least one living being of the group is detected, whereby the living being is identified by means of the detected mark.
Dadurch ist es einfach möglich, ein Lebewesen der Gruppe von den anderen Lebewesen der Gruppe zu unterscheiden und bei einer fortlaufenden Erfassung eine Verhaltensbeobachtung mindestens eines Lebewesens auf einfache Art und Weise durchzuführen. Das Erfassen der Markierung erfolgt vorzugsweise mit einer Kamera, insbesondere einer Videokamera.Thereby, it is easily possible to distinguish a living being of the group from the other living beings of the group and to conduct a behavioral observation of at least one living being in a continuous manner in a simple manner. The detection of the marking is preferably carried out with a camera, in particular a video camera.
Ein sechster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Identifizieren eines Lebewesens in einer Gruppe von Lebewesen, die die gleichen Vorteile aufweist wie das Verfahren nach dem fünften Aspekt der Erfindung.A sixth aspect of the invention relates to a device for identifying a living being in a group of living beings which has the same advantages as the method according to the fifth aspect of the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings Invention explained with reference to exemplary embodiments. It should be noted, however, that the invention is not limited to these embodiments.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Labormaus mit einem gekennzeichneten Markierungsbereich;FIG. 1 shows a laboratory mouse with a marked marking area;
Figur 2 eine Draufsicht auf die Unterseite eines Mikronadelarrays;Figure 2 is a plan view of the underside of a microneedle array;
Figur 3 eine mit Hilfe des Mikronadelarrays nach Figur 2 zur Kennzeichnung der Maus auf deren Oberfläche aufgebrachte Markierung mit einer kodierten Information;FIG. 3 shows a marking with coded information applied with the aid of the microneedle array according to FIG. 2 for identifying the mouse on its surface;
Figur 4 die Kodierungsinformation nach Figur 3 mit den mit Hilfe des Mikronadelarrays nach Figur 2 erzeugbaren binären Kodierungspunkten der Markierung;FIG. 4 shows the coding information according to FIG. 3 with the binary coding points of the marking which can be generated with the aid of the microneedle array according to FIG. 2;
Figur 5 eine erste Anordnung zum Erzeugen einer Markierung mit der gewünschten Kodierungsinformation;Figure 5 shows a first arrangement for generating a mark with the desired coding information;
Figur 6 die Vorrichtung nach Figur 5 nach dem Eindringen der Spitzen der Mikronadeln in die Oberfläche der Maus und dem Einbringen von Farbstoff an mittels eines Kodierungselementes ausgewählten Mikronadeln in die Maus; Figur 7 eine Draufsicht auf ein Kodierungselement zum Erzeugen der Markierung mit der gewünschten Kodierung zur Verwendung in einer Vorrichtung nach den Figuren 5 und 6;Figure 6 shows the device of Figure 5 after the penetration of the tips of the microneedles into the surface of the mouse and the introduction of dye into the mouse by means of a coding element selected microneedles; Figure 7 is a plan view of a coding element for producing the mark with the desired coding for use in a device according to Figures 5 and 6;
Figur 8 eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Markierung mit Hilfe des Mikronadelarrays nach Figur 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;FIG. 8 shows a device for producing a marking with the aid of the microneedle array according to FIG. 2 according to a second embodiment of the invention;
Figur 9 die Vorrichtung nach Figur 8, wobei die Spitzen der Mikronadeln des Mikronadelarrays in die Haut der Maus eingedrungen sind und entsprechend der Kodierung eines Kodierungselements mit Hilfe der Mikronadeln Farbstoff in einen ausgewählten Teil der durch die Mikronadeln erzeugten Eindringstellen eingebracht worden ist;Figure 9 shows the device of Figure 8, with the tips of the microneedles of the microneedle array penetrating the skin of the mouse, and dyeing into a selected portion of the indentations created by the microneedles, according to the coding of a coding element by microneedles;
Figur 10 ein Kodierungselement zur Verwendung in der Vorrichtung nach den Figuren 8 und 9;Figure 10 shows a coding element for use in the device according to Figures 8 and 9;
Figur 11 eine Erfassungseinheit zum Erfassen der Markierung der11 shows a detection unit for detecting the marking of
Maus und Analysieren der kodierten Information der Markierung;Mouse and analyzing the coded information of the label;
Figur 12 ein Bild der mit Hilfe der Erfassungseinheit nach Figur 11 erfassten Markierung; undFIG. 12 an image of the marking detected with the aid of the detection unit according to FIG. 11; and
Figur 13 eine schematische Darstellung einer Kodierungsmöglichkeit zum Kodieren von Informationen mit Hilfe der Markierung. In Figur 1 ist eine Maus 10 dargestellt, die als Versuchstier in einem Labor gehalten werden soll. Zur Unterscheidung dieser Maus 10 von anderen gleichartigen Mäusen ist es erforderlich, die Maus 10 zur eindeutigen I- dentifizierbarkeit zu markieren. Zur Markierung ist im Bereich des Rückens der Maus 10 ein Markierungsbereich 12 vorgesehen, in dem zum Erzeugen der Markierung das Fell der Maus entfernt worden ist. Es ist vorteilhaft, Mäuse bereits kurz nach der Geburt mit einer Markierung zu versehen, insbesondere im Alter von 1 oder 2 Tagen, da die Mäuse dann noch kein Fell haben. Das Entfernen des Fells ist dann nicht erforderlich. Eine Markierung von Mäusen kurz nach ihrer Geburt ist mit bekannten Verfahren nicht möglich, ohne die Maus erheblich zu schädigen.Figure 13 is a schematic representation of a coding option for encoding information using the marker. FIG. 1 shows a mouse 10 which is to be held in a laboratory as an experimental animal. To distinguish this mouse 10 from other similar mice, it is necessary to mark the mouse 10 for clear identifiability. For marking, a marking area 12 is provided in the region of the back of the mouse 10, in which the coat of the mouse has been removed for producing the marking. It is advantageous to mark mice shortly after birth with a marker, especially at the age of 1 or 2 days, since the mice then have no fur. The removal of the fur is then not necessary. Labeling of mice shortly after birth is not possible with known methods without causing significant damage to the mouse.
In Figur 2 ist ein so genanntes Mikronadelarray 14 dargestellt, das eine Grundplatte 15 hat, aus der mehrere stiftförmige Elemente, d. h. Mikronadeln, hervorstehen. Die an der Grundplatte 15 vorstehenden Mikronadeln werden als Mikrostempelstifte genutzt und sind vorzugsweise Mikroinjektionsnadeln mit einem Außendurchmesser von beispielsweise 250 μm. Die Mikronadeln sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Matrix von zwölf Spalten und vier Zeilen angeordnet. Zum Erzeugen einer Markierung im Markierungsbereich 12 der Maus 10 werden alle Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 in und/oder durch die Haut der Maus 10 im Markierungsbereich 12 gestochen. Beim Einstechen der Mikronadeln und/oder nach dem Einstechen dieser Mikronadeln wird beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Farbstoff durch eine kanülenartige Öffnung der Mikronadeln hindurch und/oder an den Mikronadeln entlang in die Eindringstellen ausgewählter Mikronadeln eingebracht. Dadurch wird eine Fläche in und/oder unterhalb der Haut um die Eindringstelle herum eingefärbt. Durch das gezielte Einbringen von Farbe an ausgewählten Eindringstellen wird ein Punktmuster in einem durch die Mikronadelnmatrix festgelegten Raster erzeugt. Mit Hilfe dieses Rasters kann bei einem Lese- und Auswertevorgang der auf der Maus 10 aufgebrachten Markierung mit einem oder mehreren eingefärbten Punkten mit Hilfe eines Mustervergleichs eine kodierte Information ermittelt und ausgegeben werden.In Figure 2, a so-called microneedle array 14 is shown, which has a base plate 15 from which several pin-shaped elements, ie microneedles, protrude. The microneedles projecting on the base plate 15 are used as microstamp pins and are preferably microinjection needles having an outer diameter of, for example, 250 μm. The microneedles are arranged in the present embodiment in a matrix of twelve columns and four rows. To create a marker in the marker area 12 of the mouse 10, all of the microneedles of the microneedle array 14 in and / or through the skin of the mouse 10 in the marker area 12 are stung. When piercing the microneedles and / or after the insertion of these microneedles in the first embodiment of the invention, a dye is introduced through a cannula-like opening of the microneedles and / or along the microneedles in the penetration of selected microneedles. As a result, an area in and / or below the skin is colored around the penetration point. By the targeted introduction of color at selected penetration points, a dot pattern in a through the Microneedle matrix fixed grid generated. With the aid of this grid, in the case of a reading and evaluation process, the mark applied to the mouse 10 can be used to determine and output coded information with one or more colored dots by means of pattern matching.
Aus den Dokumenten US 6,451 ,240 B l und EP 1 652 551 A2 sind Mik- ronadelarrays bekannt, die vorteilhaft in Verbindung mit der Erfindung genutzt werden können. Der in diesen Dokumenten beschriebene Aufbau und die dort beschriebene Nutzung der Mikronadelarrays wird hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.From the documents US Pat. No. 6,451,240 B1 and EP 1 652 551 A2, microneedle arrays are known, which can be advantageously used in connection with the invention. The structure described in these documents and the use of the microneedle arrays described therein are hereby incorporated by reference into the present description.
In Figur 3 sind die mit Hilfe der Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 eingefärbten Bereiche als vollflächig gefüllte Kreise und die Einstichstellen der Mikronadeln, durch die kein Farbstoff eingebracht worden ist, als Punkte dargestellt.In FIG. 3, the areas colored with the aid of the microneedles of the microneedle array 14 are shown as circles filled over the entire area and the puncture sites of the microneedles, through which no dye has been introduced, are shown as dots.
In Figur 4 ist eine Auswertematrix zum Auswerten der kodierten Information der auf die Maus 10 im Bereich 12 aufgebrachten Markierung dargestellt. Dabei sind die eingefärbten Bereiche als gefüllte Kreise und die nicht eingefärbten Bereiche als ungefüllte Kreise dargestellt. Die eingefärbten Bereiche und die nicht eingefärbten Bereiche sind, wie bereits erwähnt, im Raster der Mikronadelnmatrix des Mikronadelarrays 14 angeordnet, wobei die gefüllten Kreise bzw. die eingefärbten Bereiche einen ersten Signalzustand und die nicht gefüllten Kreise bzw. die im Raster liegenden nicht eingefärbten Bereiche einen zweiten Signalzustand angeben. In Figur 5 ist eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung 20 zum Erzeugen einer Markierung im Bereich 12 der Maus 10 gezeigt. Die Unterseite der Vorrichtung 20 wird durch das Mikronadelarray 14 gebildet. Die Vorrichtung 20 ist entlang der Schnittlinie A-A des Mikronadelarrays 14 nach Figur 2 geschnitten dargestellt. Oberhalb des Mikronadelarrays 14 ist eine Kodierplatte 16 angeordnet, die Durchgangslöcher aufweist. Durch die Durchgangslöcher der Kodierplatte 16 kann einzelnen Mikronadeln ein Farbstoff zugeführt werden, der mit Hilfe der jeweiligen Mikronadel dann zur Markierung in die Oberfläche der Maus 10 eingebracht werden kann. Oberhalb der Kodierplatte 16 ist ein Farbzuführraum 18 angeordnet. Die Kodierplatte 16 dichtet die in der Darstellung nach Figur 5 oben an der Rückseite des Mirkonadelarrays 14 vorgesehenen Zuführöffnungen der einzelnen Mikronadeln gegenüber dem Farbzuführraum 18 ab, denen auf Grund der Kodierung der Kodierplatte 16 kein Durchgangsloch zugeordnet ist. Aus dem Farbzuführraum 18 kann Farbe durch die Durchgangslöchern der Kodierplatte 16 in die rückseitigen Injektionsöffnungen der Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 fließen und/oder in diese gedrückt werden. Dabei kann die im Farbzuführraum 18 vorhandene Farbe nach Art eines bekannten Siebdruckverfahrens in die Löcher eingebracht werden, indem beispielsweise ein Gummiwischer zum Einbringen der Farbe in die Löcher der Kodierungsplatte 16 genutzt wird. Die Farbe kann bei anderen Ausführungsbeispielen auch mit Hilfe eines Überdrucks durch die Durchgangslöcher der Kodierplatte 16 in die Injektionsöffnungen gedrückt werden.FIG. 4 shows an evaluation matrix for evaluating the coded information of the mark applied to the mouse 10 in the region 12. The colored areas are shown as filled circles and the non-colored areas are shown as unfilled circles. The colored areas and the non-colored areas are, as already mentioned, arranged in the pattern of the microneedle matrix of the microneedle array 14, the filled circles or the colored areas having a first signal state and the unfilled circles or the in-frame non-colored areas indicate second signal state. FIG. 5 shows a sectional view of a device 20 for generating a marking in the area 12 of the mouse 10. The underside of the device 20 is formed by the microneedle array 14. The device 20 is shown in section along the section line AA of the microneedle array 14 according to FIG. Above the microneedle array 14, a coding plate 16 is arranged, which has through holes. Through the through holes of the coding plate 16, a dye can be supplied to individual microneedles, which can then be introduced by means of the respective microneedle for marking in the surface of the mouse 10. Above the coding plate 16, a Farbzuführraum 18 is arranged. The coding plate 16 seals the supply openings of the individual microneedles, which are provided at the top in FIG. 5 at the back of the micro-needle array 14, with respect to the ink-feeding space 18, to which no through-hole is assigned due to the coding of the coding plate 16. From the ink feed space 18, paint can flow through and / or be pressed into the backside injection openings of the microneedles of the microneedle array 14 through the through holes of the coding plate 16. In this case, the ink present in the ink supply chamber 18 can be introduced into the holes in the manner of a known screen printing process, for example by using a rubber wiper for introducing the ink into the holes of the coding plate 16. In other embodiments, the ink can also be forced into the injection openings by means of an overpressure through the through-holes of the coding plate 16.
Der Farbzuführraum 18, die Kodierplatte 16 und das Mikronadelarray 14 sind auf eine geeignete Art und Weise miteinander verbunden, insbesondere ist die Kodierplatte 16 auf einfache Art und Weise gegen eine weitere Kodierplatte austauschbar. Die Kodierplatte 16 kann dabei aus Papier, Karton, einer Kunststoffplatte, einer Folie und/oder einer Metallplatte gebildet sein, wobei die Durchlassöffnungen vorzugsweise mit Hilfe eines Laserbohrverfahrens oder eines anderen Verfahrens hergestellt worden sind. Dabei ist vorteilhaft, wenn die Kodierplatte 16 mit Hilfe eines Laserschnittverfahrens aus einem geeigneten Grundmaterial ausgeschnitten wird.The ink feed space 18, the coding plate 16 and the microneedle array 14 are connected to each other in a suitable manner, in particular the coding plate 16 is exchangeable in a simple manner for a further coding plate. The coding plate 16 can be made of paper, Carton, a plastic plate, a foil and / or a metal plate may be formed, wherein the passage openings have been preferably prepared by means of a laser drilling method or other method. It is advantageous if the coding plate 16 is cut out by means of a laser cutting process from a suitable base material.
In Figur 6 ist die Vorrichtung 20 nach Figur 5 dargestellt, wobei die Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 in die Haut der Maus 10 eingedrungen sind. Jede der Mikronadeln erzeugt, wie in Zusammenhang mit Figur 3 erläutert, einen Eindringbereich. Zum Erzeugen des in den Figuren 3 und 4 dargestellten kodierten Markierungsmusters wird an den in Figur 6 mit den Bezugszeichen 22, 24, 26 gekennzeichneten Mikronadeln Farbstoff in die Maus 10 eingebracht. Dadurch werden eingefärbte Bereiche 22b, 24b, 26b, erzeugt die vorzugsweise um die Eindringstelle der jeweiligen Mikronadel 22, 24, 26 kreisförmig ausgebildet sind. Auf diese Art können einfach eingefärbte Bereiche 22b, 24b, 26b im Markierungsbereich 12 der Maus 10 erzeugt werden. Somit erfolgt im Markierungsbereich 12 durch das Einbringen des Farbstoffs eine gewünschte Tätowierung der Maus 10. Die durch das Einbringen des Farbstoffs mit Hilfe der Mikronadel 22, 24, 26 in die Maus 10 eingefärbten Bereiche 22b, 24b, 26b sind in Figur 6 durch parallel zur Außenhaut der Maus 10 verlaufende Striche vereinfacht dargestellt. In der Praxis wird jedoch ein räumlicher Bereich um die Spitze der jeweiligen Mikronadel und/oder um den Eindringbereich der Mikronadel herum eingefärbt.FIG. 6 shows the device 20 according to FIG. 5, wherein the microneedles of the microneedle array 14 have penetrated into the skin of the mouse 10. Each of the microneedles generates, as explained in connection with Figure 3, a penetration area. In order to produce the coded marking pattern illustrated in FIGS. 3 and 4, dye is introduced into the mouse 10 on the microneedles identified by the reference numerals 22, 24, 26 in FIG. As a result, colored areas 22b, 24b, 26b, which are preferably circular around the penetration point of the respective microneedles 22, 24, 26, are produced. In this way, simply colored areas 22b, 24b, 26b can be produced in the marking area 12 of the mouse 10. Thus, in the marking area 12 by the introduction of the dye, a desired tattoo of the mouse 10. The by the introduction of the dye by means of the microneedle 22, 24, 26 in the mouse 10 colored areas 22b, 24b, 26b are shown in Figure 6 by parallel to Shell of the mouse 10 extending lines simplified. In practice, however, a spatial area is colored around the tip of the respective microneedle and / or around the penetration area of the microneedle.
In Figur 7 ist das Kodierungselement 16 nach den Figuren 5 und 6 zum Erzeugen der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Markierung gezeigt. Mit Hilfe der Durchgangslöcher 22a, 24a, 26a ist den Mikronadeln 22, 24, 26 jeweils eine erforderliche Menge Farbstoff zugeführt worden, so dass die mit Hilfe des Farbstoffs eingefärbten Bereiche 22b, 24b, 26b erzeugt worden sind.FIG. 7 shows the coding element 16 according to FIGS. 5 and 6 for producing the marking illustrated in FIGS. 3 and 4. With the help of the through holes 22a, 24a, 26a is the microneedles 22, 24, 26, respectively, a required amount of dye has been supplied so that the dye-colored areas 22b, 24b, 26b have been formed.
In Figur 8 ist eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung 40 zum Erzeugen einer Markierung gemäß einer zweiten Aus führungs form der Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung 40 ist entlang der Schnittlinie A-A des Mik- ronadelarrays 14 nach Figur 2 geschnitten dargestellt. Bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung ist an der Rückseite des Mikronadelar- rays 14 ein Führungselement 44 zum Führen des Mikronadelarrays 14 vorgesehen, das fest mit der Rückseite des Mikronadelarrays 14 verbunden ist. Das Mikronadelarray 14 kann mit Hilfe des Halteelementes 44 einfach geführt werden. Ferner umfasst die Vorrichtung 40 einen Führungsrahmen 46, in den ein Kodierungselement 42 eingelegt ist. Mit Hilfe des Halteelementes 44 wird das Mikronadelarray 14 in den Führungsrahmen 46 eingesetzt und nach unten bis zum Kodierungselement 42 geführt. Durch das Ausüben einer entsprechenden Kraft auf das Halteelement 44 und/oder die Rückseite des Mikronadelarrays 14 durchdringen die Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 das Kodierelement 42 und dringen in die Oberfläche der Maus 10 bzw. in die Haut der Maus 10 ein.FIG. 8 shows a sectional view of a device 40 for producing a marking according to a second embodiment of the invention. The device 40 is shown cut along the section line A-A of the microneedle array 14 according to FIG. In this second embodiment of the invention, a guide element 44 for guiding the microneedle array 14, which is fixedly connected to the rear side of the microneedle array 14, is provided on the rear side of the microneedle array 14. The microneedle array 14 can be easily guided by means of the holding element 44. Furthermore, the device 40 comprises a guide frame 46, in which a coding element 42 is inserted. With the help of the holding element 44, the microneedle array 14 is inserted into the guide frame 46 and guided down to the coding element 42. By exerting a corresponding force on the retaining element 44 and / or the back of the microneedle array 14, the microneedles of the microneedle array 14 penetrate the coding element 42 and penetrate into the surface of the mouse 10 or into the skin of the mouse 10.
Das Kodierungselement 42 umfasst mindestens einen Farbvorrat, wobei das Kodierungselement 42 zum Erzeugen einer Markierung mit dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Punktmuster elf Farbvorratsbereiche aufweist. Diese Farbvorratsbereiche sind in dem Kodierungselement 42 an den gewünschten Rasterpositionen angeordnet, so dass ausgewählte Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 die Farbvorratsbereiche durchdringen, wodurch ein Teil des in den Vorratsbereichen vorhandenen Farbstoffs in die Eindringbereiche der in die Haut der Maus 10 eingedrungenen Mik- ronadelspitzen eindringt. Durch das Eindringen des Farbstoffs in den Eindringbereich der jeweiligen Mikronadel wird um den Eindringbereich herum ein Bereich der Haut und/oder des Gewebes mit dem Farbstoff eingefärbt, so dass von außen als im Wesentlichen kreisförmiger eingefärbter Bereich erfassbar ist.The coding element 42 comprises at least one color supply, wherein the coding element 42 for generating a marking with the dot pattern illustrated in FIGS. 3 and 4 has eleven ink supply regions. These ink supply areas are arranged in the coding element 42 at the desired raster positions, so that selected microneedles of the microneedle array 14 penetrate the ink supply areas, whereby a portion of the dye present in the storage areas has penetrated into the penetration areas of the microchips penetrated into the skin of the mouse 10. needle points penetrates. As a result of the penetration of the dye into the penetration region of the respective microneedle, a region of the skin and / or of the tissue is dyed with the dye around the penetration region, so that it is detectable from the outside as a substantially circular colored region.
In Figur 9 ist die Vorrichtung 40 nach Figur 8 dargestellt, wobei die Vorrichtung 40 in einem Zustand dargestellt ist, in dem die Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 das Kodierelement 42 durchstoßen und in den Körper der Maus 10 eingedrungen sind. In gleicher Weise, wie für die Nadeln 22, 24, 26 in Verbindung mit Figur 6 erläutert, werden angrenzend zu den Eindringstellen der Mikronadeln 22, 24, 26 eingefärbte Bereiche 22b, 24b, 26b erzeugt. Der Farbstoff wird beim Durchstoßen eines Farbvorrats mit einer Mikronadel durch diese aus dem Farbvorrat in die beim Eindringen der Nadel in die Maus 10 erzeugte Eindringöffnung eingebracht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 abgeflachte Spitzen, insbesondere kegelstumpfartige oder pyramidenstumpfartige Spitzen aufweisen, so dass diese Spitzen beim Durchstoßen des jeweiligen Farbvorrats und nachfolgendem Eindringen in die Eindringstellen der Maus 10 eine entsprechend große Farbmenge mit in die Eindringöffnung der Eindringstelle eingebracht wird. Vorzugsweise ist seitlich an den Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 eine Nut vorgesehen, durch die nachfolgend weiterer Farbstoff aus dem Farbvorrat des Kodierelementes 42 in die durch die jeweilige Mikronadel erzeugte Eindringöffnung gelangen kann.FIG. 9 shows the device 40 according to FIG. 8, wherein the device 40 is shown in a state in which the microneedles of the microneedle array 14 pierce the coding element 42 and penetrate into the body of the mouse 10. In the same way as explained for the needles 22, 24, 26 in conjunction with FIG. 6, colored areas 22b, 24b, 26b are produced adjacent to the penetration points of the microneedles 22, 24, 26. The dye is introduced by piercing a supply of ink with a microneedle through this from the ink supply in the penetration of the needle generated in the mouse 10 penetration. It is advantageous if the microneedles of the microneedle array 14 flattened tips, in particular truncated cones or truncated pyramidal tips, so that these tips introduced by piercing the respective ink supply and subsequent penetration into the penetration of the mouse 10 a correspondingly large amount of ink in the penetration of the penetration becomes. Preferably, a groove is provided laterally on the microneedles of the microneedle array 14, through which subsequently further dye can pass from the color reservoir of the coding element 42 into the penetration opening produced by the respective microneedle.
In Figur 10 ist eine Draufsicht des Kodierelementes 42 dargestellt. Die Farbvorräte sind durch gefüllte Kreise dargestellt. Die Farbvorräte müssen jedoch bei anderen Ausführungsformen von außen nicht sichtbar sein. Ferner können die Farbvorräte auch nur und/oder auch von der der in Figur 10 dargestellten Oberseite gegenüberliegenden Unterseite sichtbar sein. Die Farbvorräte haben jeweils ein Farbvolumen, das entsprechend den Nadelformen der Mikronadeln des Mikronadelarrays 14 so bemessen ist, dass beim Durchdringen eines Farbvorrats mit einer Mikronadel eine ausreichende Menge des Farbstoffs in die durch die Nadel in der Außenhaut der Maus 10 gebildeten Eindringöffnung eingebracht wird, um einen relevanten Bereich um die Eindringöffnung herum einzufärben.FIG. 10 shows a top view of the coding element 42. The color supplies are represented by filled circles. However, the color supplies need not be visible from the outside in other embodiments. Furthermore, the color supplies may also be visible only and / or also from the underside opposite the upper side shown in FIG. The ink supplies each have a color volume sized to correspond to the needle shapes of the microneedles of the microneedle array 14 so that upon permeation of a color supply with a microneedle, a sufficient amount of the dye is introduced into the indentation formed by the needle in the outer skin of the mouse 10 to color a relevant area around the penetration hole.
Der in dem jeweiligen Farbvorrat befindliche Farbstoff kann dabei flüssig oder pulverförmig und/oder tablettenförmig sein. Der Farbstoff kann bei der Herstellung des Kodierelements 42 beispielsweise mit Hilfe eines Pie- zoverfahrens auf einen Träger bzw. auf Trägermaterial aufgebracht und/oder in einem den Farbvorrat bildendem Bereich des Kodierelements 42 eingebracht werden. Der Farbstoff enthält vorzugsweise lumineszie- rende Partikel. Es kann auch ein Farbstoff vorgesehen werden, der bei normaler Betrachtung des Markierungsbereichs 12 der Maus 10 nicht sichtbar ist, jedoch bei einer Bestrahlung des Bereichs 12 mit einer Strahlung mit Strahlungsanteilen in einem geeigneten Wellenlängenbereich Partikel des eingebrachten Farbstoffs derart anregen, dass sie Strahlung in einem anderen Wellenlängenbereich, vorzugsweise in einem Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht, abgeben. Diese von den eingefärbten Bereichen emittierte Strahlung eignet sich besonders mit Hilfe einer Bilderfassungsvorrichtung als Bild erfasst zu werden, da diese Bereiche dann besonders lichtstark sind und in dem aufgenommenen Bild hervorstechen, wodurch deren Lage im Bild einfach bestimmt werden kann.The dye present in the respective ink supply can be liquid or powdery and / or tablet-shaped. In the production of the coding element 42, the dye can be applied to a carrier or carrier material, for example by means of a piezoelectric process, and / or introduced into a region of the coding element 42 forming the ink supply. The dye preferably contains luminescent particles. It is also possible to provide a dye which is not visible on normal observation of the marking area 12 of the mouse 10, but upon irradiation of the area 12 with radiation having radiation fractions in a suitable wavelength range, stimulates particles of the introduced dye to emit radiation in one another wavelength range, preferably in a wavelength range of visible light. This radiation emitted by the inked areas is particularly suitable to be detected as an image by means of an image capture device, since these areas are then particularly bright and stand out in the recorded image, whereby their position in the image can be easily determined.
Mit Hilfe der Vorrichtung 20 und 40 kann die Maus 10 auf einfache Art und Weise tätowiert werden. Alternativ zu dem dargestellten Punktmuster können auch Zeichen, insbesondere Buchstaben und/oder Zahlen mit Hilfe der beschriebenen Vorgehensweise als Markierung auf die Maus 10 tätowiert werden. Mit Hilfe des dargestellten Punktmusters können bei der Verwendung nur einer Farbe 240, ein Terrabit, und somit über eine Billion unterschiedliche Kodierungen erzeugt werden. Jedoch ist es sinnvoll, die einfärbbaren Rasterbereiche in Gruppen zu unterteilen. Dies wird nachfolgend in Zusammenhang mit Figur 13 noch näher erläutert werden.With the aid of the device 20 and 40, the mouse 10 can be tattooed in a simple manner. Alternative to the illustrated dot pattern It is also possible to tattoo characters, in particular letters and / or numbers, with the aid of the described procedure as a marking on the mouse 10. With the help of the illustrated dot pattern, using only one color 240, one Terrabit, and thus over one trillion different codings can be generated. However, it makes sense to divide the colorable grid areas into groups. This will be explained in more detail below in connection with FIG.
In Figur 11 ist eine Erfassungsvorrichtung 50 zum Erfassen der im Markierungsbereich 12 der Maus 10 vorhandenen Markierung gezeigt. Der Markierungsbereich 12 wird mit der von einer Strahlungsquelle 52 emittierten Strahlung bestrahlt, wodurch die beim Erzeugen der Markierung im Markierungsbereich 12 der Maus 10 eingebrachten Pigmente angeregt werden und eine Strahlung emittieren, die vorzugsweise einen anderen Wellenlängenbereich hat, als die von der Strahlungsquelle 52 emittierte Strahlung. Vorzugsweise ist die von der Strahlungsquelle 52 emittierte Strahlung eine für das menschliche Auge nicht sichtbare Strahlung und die durch die in den eingefärbten Bereichen vorhandenen Pigmente erzeugte Strahlung in für das menschliche Auge sichtbaren Bereich.FIG. 11 shows a detection device 50 for detecting the marking present in the marking area 12 of the mouse 10. The marking region 12 is irradiated with the radiation emitted by a radiation source 52, whereby the pigments introduced when creating the marking in the marking region 12 of the mouse 10 are excited and emit a radiation which preferably has a different wavelength range than the radiation emitted by the radiation source 52 , Preferably, the radiation emitted by the radiation source 52 is radiation not visible to the human eye and the radiation produced by the pigments present in the colored areas is visible to the human eye.
Mit Hilfe einer Kameraanordnung 54 der Erfassungsvorrichtung 50, die vorzugsweise eine Fotooptik und ein CCD-Element umfasst, wird ein Bild des Markierungsbereichs 12 der Maus 10 aufgenommen, wobei die Bilddaten des aufgenommenen Bildes von einer mit der Erfassungseinheit 50 verbundenen nicht dargestellten Datenverarbeitungsanlage weiterverarbeitet werden. Beim Weiterverarbeiten der Bilddaten wird das mit Hilfe der Kamera 54 aufgenommene Bild analysiert, wobei mit Hilfe eines Mustervergleichs ein Raster über die ermittelten eingefärbten Bereiche gelegt wird, um die kodierte Information zu ermitteln und auszugeben. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die eingefärbten Bereiche eines Teils der Markierung zum Kodieren einer zur Identifizierung der Maus 10 nutzbaren Information dienen und mindestens ein weiterer Bereich der Markierung zum Kodieren einer Prüfziffer und/oder Prüfsumme dient.With the aid of a camera arrangement 54 of the detection apparatus 50, which preferably comprises a photo-optics and a CCD element, an image of the marking area 12 of the mouse 10 is taken, wherein the image data of the recorded image are further processed by a data processing installation not connected to the detection unit 50. During further processing of the image data, the image recorded with the aid of the camera 54 is analyzed, with the aid of a pattern comparison a grid being laid over the determined colored areas in order to determine and output the coded information. It is it is advantageous if the colored areas of a part of the marking are used for coding an information useful for identification of the mouse 10 and at least one further area of the marking is used for coding a check digit and / or checksum.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Bereich zum Bestimmen der Lage der Markierung genutzt werden, um die mit Hilfe der eingefärbten Bereiche kodierten Information korrekt erfassen zu können. Zur Bildanalyse und Bildauswertung können bekannte Verfahren genutzt werden, wie sie insbesondere auch bei der Bildanalyse von zweidimensionalen und dreidimensionalen Barcodes genutzt wird. Alternativ oder zusätzlich können auch OCR- Verfahren zur Texterkennung sowie Verfahren zum Interpretieren der Blindenschrift und weitere Verfahren zur Bildauswertung und Analyse genutzt werden.Alternatively or additionally, an area for determining the position of the marking can also be used in order to be able to correctly detect the information coded with the help of the colored areas. For image analysis and image analysis known methods can be used, as it is used in particular in the image analysis of two-dimensional and three-dimensional barcodes. Alternatively or additionally, OCR methods for text recognition as well as methods for interpreting Braille and other methods for image analysis and analysis can be used.
In Figur 12 ist ein mit Hilfe der Erfassungsvorrichtung 50 erfasstes Bild mit eingefärbten Bereichen im Markierungsbereich 12 dargestellt. Zur Vereinfachung sind die eingefärbten Bereiche als gefüllte Kreise dargestellt. In der Praxis ergeben sich jedoch üblicherweise andere Umrisse der eingefärbten Bereiche. Dabei können auch Teile der eingefärbten Bereiche eine unterschiedliche Einfärbeintensität aufweisen. Auch kann die Aufnahme des Bildes durch nachgewachsenes Fell beeinträchtigt werden, wobei die Umrisse der eingefärbten Bereiche und die Einfärbeintensität von Teilen der eingefärbten Bereiche durch das nachgewachsene Fell verändert werden. Das Erfassen von eingefärbten Bereichen, die geeignete Iu- mineszierende Partikel enthalten, ist jedoch prinzipiell auch durch das nachgewachsene Fell der Maus 10 hindurch möglich. Bei anderen Ausführungsbeispielen erfolgt auch das Tätowieren der Maus 10 mit Hilfe der Vorrichtung 20, 40 durch das Fell der Maus 10 hindurch. In Figur 13 ist das in Figur 12 dargestellte Bild mit Hilfe einer Bildanalysesoftware analysiert worden, wobei mit Hilfe des durch das Mikronadel- array 14 vorgegebene Informationsraster auf der Grundlage der ermittelten und in Figur 12 dargestellten eingefärbten Bereiche auch die nicht eingefärbten Bereiche ermittelt werden. Die nicht eingefärbten Bereiche sind in Figur 13 durch Kreise dargestellt.FIG. 12 shows an image captured with the aid of the detection device 50 with colored areas in the marking region 12. For simplicity, the colored areas are shown as filled circles. In practice, however, usually other outlines of the colored areas arise. In this case, parts of the colored areas may also have a different coloring intensity. Also, the acquisition of the image may be adversely affected by regrown fur, the outlines of the inked areas and the inking intensity of parts of the inked areas being changed by the regrown coat. However, the detection of colored areas which contain suitable luminescent particles is in principle also possible due to the regrown coat of the mouse. In other embodiments, the tattooing of the mouse 10 by means of the device 20, 40 through the coat of the mouse 10 through. In FIG. 13, the image shown in FIG. 12 has been analyzed with the aid of image analysis software, wherein the non-inked areas are also determined with the help of the information grid defined by the microneedle array 14 on the basis of the inked areas determined and shown in FIG. The non-colored areas are shown by circles in FIG.
Die kodierte Information ist in Blöcken von jeweils acht Bit, d.h. einem Byte, verschlüsselt. Diese Blöcke sind in Figur 13 durch Strichlinien getrennt. Mit Hilfe jedes Blocks können 256 verschiedene Informationen kodiert werden. Vorzugsweise wird ein Block dazu genutzt, um die Lage der Markierung für eine Informationsdekodierung eindeutig bestimmen zu können. Alternativ oder zusätzlich können bei anderen Ausführungsbeispielen alle einfärbbaren Bereiche der untersten oder der obersten Reihe eingefärbt werden, wodurch die Rasterpositionen weiterer möglicher eingefärbter Bereiche einfach bestimmt werden können. Vorzugsweise wird aus den verschlüsselten Informationen von fünf der sechs in Figur 13 dargestellten Blöcke eine Kontrollinformation, insbesondere eine Prüfsumme, gebildet, wobei die Korrektheit der Prüfsumme mit Hilfe einer im sechsten Block verschlüsselten Information überprüft werden kann.The encoded information is in blocks of eight bits each, i. one byte, encrypted. These blocks are separated by dashed lines in FIG. With the help of each block 256 different information can be coded. Preferably, a block is used to uniquely determine the location of the tag for information decoding. Alternatively or additionally, in other embodiments, all the inkable areas of the lowermost or the topmost row can be colored, whereby the raster positions of other possible colored areas can be easily determined. Preferably, control information, in particular a checksum, is formed from the encrypted information of five of the six blocks shown in FIG. 13, wherein the correctness of the checksum can be checked with the aid of information encrypted in the sixth block.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Kodierungselemente 16, 42 der Vorrichtungen 20, 40 einfach und schnell, vorzugsweise automatisch, durch andere Kodierungselemente zum Erzeugen einer von der Kodierung der Kodierungselemente 16, 42 verschiedenen weiteren Kodierung ausgetauscht werden können. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass das weitere Kodierungselement aus einem Vorrat mit weiteren Kodierungselementen entnommen, das jeweils genutzte Kodierungselement 16, 42 ausgeworfen und das weitere Kodierungselement anstatt des Kodierungselementes 16 in der Anordnung 20 bzw. anstatt des Kodierungselementes 42 in der Anordnung 40 eingesetzt wird. Dabei sind Transportvorrichtungen für die Kodierungselemente einsetzbar, wie sie beispielsweise bei Preisauszeichnungsgeräten bekannt sind, um die vorzugsweise auf Rollen angeordneten Preisschilder zu transportieren und von der Rolle zu lösen. Alternativ oder zusätzlich können Lade- und Auswurfanordnungen zum Laden und zum Auswerfen von Kodierungselementen vorgesehen werden, wie sie beispielsweise in CD-Wechslern oder bei Waffen genutzt werden.It is particularly advantageous if the coding elements 16, 42 of the devices 20, 40 can be exchanged simply and quickly, preferably automatically, by other coding elements for generating a further encoding different from the coding of the coding elements 16, 42. This can be done, in particular, by removing the further coding element from a supply with further coding elements, the respectively used coding element 16, 42 ejected and the further coding element instead of the coding element 16 in the assembly 20 and instead of the coding element 42 in the assembly 40 is used. In this case, transport devices for the coding elements can be used, as are known, for example, in price marking devices to transport the preferably arranged on rolls price tags and to solve the role. Alternatively or additionally, loading and ejection arrangements can be provided for loading and ejecting coding elements, such as those used in CD changers or in weapons.
Durch die Verwendung unterschiedlicher Farben, insbesondere von Farben mit voneinander verschiedenen lumineszierenden Partikeln oder unterschiedlichen Anteilen gleicher lumineszierender Partikel, können weitere Informationen kodiert werden. Insbesondere können bei einer ersten Gruppe von Mäusen die Markierungen mit Hilfe einer ersten Farbe und bei einer zweiten Gruppe von Mäusen mit Hilfe einer zweiten Farbe erzeugt werden.By using different colors, in particular colors with luminescent particles different from one another or different proportions of identical luminescent particles, further information can be coded. In particular, in a first group of mice, the markers can be generated by means of a first color and in the case of a second group of mice by means of a second color.
Alternativ oder zusätzlich kann der Farbstoff den einzelnen einzufärbenden Bereichen und/oder den einzelnen Mikronadeln auch mit einer Düsenanordnung zugeführt werden, die einen ähnlichen oder einen gleichen Aufbau hat, wie sie bei Tintenstrahldruckern eingesetzt wird. Auch ist der Einsatz von Ventilanordnungen möglich, über die der Farbstoff einzelnen Mikronadeln zugeführt werden kann. Dabei ist jeder Mikronadel vorzugsweise ein Ventil zugeordnet. Alternativ können jeder Mikronadel mindestens zwei Ventile zugeordnet sein, wobei der Mikronadel über das erste Ventil ein Farbstoff einer ersten Farbe und über das zweite Ventil ein Farbstoff einer zweiten Farbe zugeführt werden kann. Mit Hilfe einer solchen Anordnung können auch Mischfarben der ersten und der zweiten Farbe erzeugt werden. Weitere Ausführungsbeispiele weisen drei oder mehr Ventilanordnungen je Mikronadel auf, wodurch eine Vielzahl geeigneter Farbmischungen erzeugbar ist. Ferner ist zusätzlich oder alternativ der Einsatz von Piezopumpen möglich, um den einzelnen Mikronadeln Farbstoff zuzuführen, wobei vorzugsweise jeder Mikronadel des Mik- ronadelarrays 14 je eine Piezopumpe zugeordnet wird. Alternativ können jeder Mikronadel mindestens zwei Pumpen zugeordnet werden, wobei der Mikronadel über die erste Pumpe ein erster Farbstoff einer ersten Farbe und über die zweite Pumpe ein zweiter Farbstoff zugeführt werden kann. Dadurch können auch Mischfarben aus der ersten und der zweiten Farbe erzeugt werden.Alternatively or additionally, the dye can also be supplied to the individual areas to be inked and / or to the individual microneedles with a nozzle arrangement which has a similar or the same structure as used in ink-jet printers. Also, the use of valve arrangements is possible, via which the dye can be supplied to individual microneedles. In this case, each microneedle is preferably associated with a valve. Alternatively, each microneedle can be associated with at least two valves, wherein the microneedle can be supplied via the first valve, a dye of a first color and the second valve, a dye of a second color. With the help of a Such arrangement also mixed colors of the first and the second color can be generated. Further embodiments have three or more valve arrangements per microneedle, whereby a multiplicity of suitable color mixtures can be produced. Furthermore, the use of piezo pumps is additionally or alternatively possible in order to supply dye to the individual microneedles, wherein preferably each microneedle of the microneedle array 14 is assigned one piezopump each. Alternatively, at least two pumps can be assigned to each microneedle, wherein the microneedle via the first pump, a first dye of a first color and the second pump, a second dye can be supplied. As a result, mixed colors of the first and the second color can be generated.
Die Vorrichtungen 20, 40 können auch in einem geeigneten Gehäuse angeordnet werden, um insbesondere die Handhabung der Vorrichtungen 20, 40 zu verbessern. Auch können weitere Bedienelemente vorgesehen werden, um insbesondere einen einfachen Austausch der Kodierplatten 16, 42 sowie die Farbzufuhr nach und/oder beim Eindringen der Nadeln zu aktivieren.The devices 20, 40 can also be arranged in a suitable housing, in particular to improve the handling of the devices 20, 40. Also, further controls can be provided to enable in particular a simple exchange of Kodierplatten 16, 42 and the ink supply to and / or penetration of the needles.
Zusätzlich oder alternativ zum Markierungsbereich 12 können auch andere Bereiche der Maus 10 als Markierungsbereich genutzt werden, insbesondere am Schwanz, am Kopf und/oder am Bauch der Maus 10.In addition or as an alternative to the marking area 12, other areas of the mouse 10 can also be used as a marking area, in particular on the tail, the head and / or the belly of the mouse 10.
Die in Verbindung mit den Figuren beschriebene Vorgehensweise zum Kennzeichnen von Mäusen kann auch zum Kennzeichnen anderer Objekte sowohl von Lebewesen als auch von Gegenständen und Pflanzen vorteilhaft eingesetzt werden, bei denen dann jeweils ein geeigneter Markierungsbereich zum Anbringen der Markierung gewählt wird. Der Markie- rungsbereich wird so gewählt, dass die Markierung mit relativ geringem Aufwand anbringbar und mit Hilfe einer Erfassungseinheit einfach, vorzugsweise automatisch, erfassbar ist. Insbesondere können zu verpflanzende und/oder verpflanzte Organe und/oder Organteile, insbesondere Haut, auf die beschriebene Art und Weise gekennzeichnet werden. The procedure for identifying mice described in connection with the figures can also be advantageously used to mark other objects of living beings as well as of objects and plants, in which case a suitable marking area for attaching the marking is then selected in each case. The mark The range is selected so that the marking can be attached with relatively little effort and can be detected simply, preferably automatically, by means of a detection unit. In particular, organs and / or organ parts, in particular skin, to be transplanted and / or transplanted may be labeled in the manner described.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Maus10 mouse
12 Markierungsbereich12 marking area
14 Mikronadelarray14 microneedle array
15 Grundplatte15 base plate
16 Kodierungselement16 coding element
18 Farbbehälter18 color containers
20 Vorrichtung20 device
22, : IA, 26 Mikronadeln22,: IA, 26 microneedles
22a, 24a, 26a Durchgangslöcher22a, 24a, 26a through holes
22b, 24b, 26b eingefärbte Bereiche22b, 24b, 26b colored areas
40 Vorrichtung40 device
42 Kodierungselement42 coding element
44 Positionierungselement44 positioning element
46 Führungsrahmen46 guide frame
50 Erfassungseinheit50 detection unit
52 Beleuchtungseinheit52 lighting unit
54 Kameraeinheit54 Camera unit
A-A Schnittlinie A-A cutting line

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Markieren von Objekten,1. device for marking objects,
mit mehreren stiftförmigen Elementen (14), undwith several pin-shaped elements (14), and
mit einer Anordnung (18), durch die beim und/oder nach dem Eindringen der Spitzen der stiftförmigen Elemente (14) in die Oberfläche des Objektes (10) ein Farbstoff an den Eindringstellen in das Objekt (10) einbringbar ist,with an arrangement (18) through which a dye can be introduced into the object (10) at and / or after penetration of the tips of the pin-shaped elements (14) into the surface of the object (10),
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
die Anordnung den Farbstoff nur an ausgewählten Eindringstellen in das Objekt (10) einbringt.the arrangement introduces the dye only at selected points of penetration into the object (10).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerplatte (15) vorgesehen ist, aus der die stiftförmigen Elemente hervorstehen, wobei die stiftförmigen Elemente (14) vorzugsweise unbeweglich mit der Trägerplatte verbunden sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a carrier plate (15) is provided, from which protrude the pin-shaped elements, wherein the pin-shaped elements (14) are preferably immovably connected to the carrier plate.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stiftförmigen Elemente in einer regelmäßigen Struktur angeordnet sind und vorzugsweise ein Array (14) bilden.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pin-shaped elements are arranged in a regular structure and preferably form an array (14).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stiftförmigen Elemente Mikronadeln, vorzugsweise Mikroinjektionsnadeln, sind, wobei jede Mikroinjekti- onsnadel einen Farbführungsbereich hat, der durch eine kanülenartige Mittelöffnung oder eine seitlich am stiftförmigen Element angeordneten Nut gebildet ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pin-shaped elements are microneedles, preferably microinjection needles, wherein each microinjection onsnadel has a color guide area, which is formed by a cannula-like central opening or a laterally arranged on the pin-shaped element groove.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stiftförmigen Elemente aus Silizium, Metall, Polymeren und/oder Glas hergestellt sind, wobei sie einen massiven oder einen holen Querschnitt haben.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pin-shaped elements made of silicon, metal, polymers and / or glass are prepared, wherein they have a solid or a get cross section.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (18) zum Einbringen des Farbstoffs ein austauschbares Kodierungselement (16) mit mindestens einem Durchgangsloch (22a, 24a, 26a) aufweist, das so angeordnet wird, dass einem dem Durchgangsloch zugeordneten stiftförmigen Element ein Farbstoff zuführbar ist, wobei dieser Farbstoff an der Eindringstelle des stiftförmigen Elements in das Objekt (10) eingeleitet wird.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement (18) for introducing the dye comprises an exchangeable coding element (16) having at least one through hole (22a, 24a, 26a) which is arranged so that one of the through hole a dye is supplied to associated pin-shaped element, said dye is introduced at the penetration point of the pin-shaped element in the object (10).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zum Einbringen des Farbstoffs ein austauschbares Kodierungselement (42) mit mindestens einem einem stiftförmigen Element zugeordneten Farbstoffvorrat aufweist, das so angeordnet wird, dass das dem Farbstoffvorrat zugeordneten stiftförmigen Element durch den Farbstoff in das Objekt (10) eindringt und einen Teil des Farbstoffs in das Objekt (10) einleitet, wobei die stiftförmigen Elemente vorzugsweise einen Eindringbereich mit einer Spitze haben, die eine Fläche aufweist, vorzugsweise mit einer kegelstumpfartigen, einer pyramiden- stumpfartigen oder einer schräg geschnittenen Spitze haben. 7. Device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the arrangement for introducing the dye comprises an exchangeable coding element (42) having at least one pin-shaped element associated dye supply, which is arranged so that the dye supply associated pin-shaped element penetrates through the dye into the object (10) and introduces a part of the dye into the object (10), wherein the pin-shaped elements preferably have a penetration area with a tip having a surface, preferably with a frustoconical, a pyramid-truncated or have an obliquely cut tip.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander verschiedene Kodierungselemente (16, 42) vorgesehen sind, die jeweils eine voneinander verschiedene Kodierung aufweisen, wobei die Anzahl der möglichen Kodierungselemente von der Anzahl der zur Kodierung nutzbaren stiftförmigen Elemente abhängig ist und wobei vorzugsweise mehrere, speziell alle möglichen, voneinander verschiedenen Kodierungselemente (16, 42) zu einem Satz voneinander verschiedener Kodierungselemente (16, 42) zusammengefasst werden.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that a plurality of mutually different coding elements (16, 42) are provided, each having a mutually different coding, wherein the number of possible coding elements of the number of usable for coding pin-shaped elements is dependent and wherein preferably a plurality of, especially all possible, mutually different coding elements (16, 42) are combined to form a set of mutually different coding elements (16, 42).
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Objekten (10) einer ersten Objektgruppe ein erster Farbstoff einer ersten Farbe und Objekten mindestens einer weiteren Objektgruppe ein zweiter Farbstoff einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe eingebracht wird.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that objects (10) of a first object group, a first dye of a first color and objects of at least one further object group, a second dye of a different color from the first color is introduced.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Farbstoff lumines- zierende Anteile enthält, wobei der erste Farbstoff vorzugsweise erste lumineszierende Anteile und der zweite Farbstoff zweite Iu- mineszierende Anteile enthält und wobei sich der erste und der zweite Farbstoff vorzugsweise durch die unterschiedlichen lumi- neszierenden Anteile voneinander unterscheiden.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second dye contains luminescent components, wherein the first dye preferably contains first luminescent portions and the second dye contains second luminescent portions and wherein the first and the second dye preferably differ from one another by the different luminescent portions.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekte Versuchstiere sind, vorzugsweise Labormäuse (10). 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the objects are experimental animals, preferably laboratory mice (10).
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den eingebrachten Farbstoff eine Information kodiert wird, durch die das Objekt (10) in einer Gruppe von Objekten eindeutig identifizierbar ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that information is encoded by the introduced dye, by which the object (10) in a group of objects is uniquely identifiable.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lesevorrichtung (50) durch den eingebrachten Farbstoff kodierten Information, wobei die Lesevorrichtung vorzugsweise eine Beleuchtungseinheit (52), eine Bilderfassungseinheit (54) und/oder eine Bildauswerteeinheit umfasst und wobei die Beleuchtungseinheit (52) die Oberfläche des Bereichs des Objekts (10) beleuchtet, der die Eintrittstellen umfasst, die Bilderfassungseinheit (54) ein Bild des Bereichs aufnimmt und die Bildauswerteeinheit das aufgenommene Bild analysiert, vorzugsweise mit Hilfe eines Mustervergleichs, und die kodierte Information ermittelt und ausgibt.13. The device according to claim 12, characterized in that a reading device (50) by the introduced dye coded information, wherein the reading device preferably comprises a lighting unit (52), an image capture unit (54) and / or an image evaluation unit and wherein the illumination unit (52 ) illuminates the surface of the area of the object (10) that includes the entry locations, the image capture unit (54) captures an image of the area, and the image evaluation unit analyzes the captured image, preferably by pattern matching, and determines and outputs the encoded information.
14. Verfahren zum Markieren von Objekten,14. Method for marking objects
bei dem die Spitzen mehrerer stiftförmiger Elemente in die Oberfläche des Objekts (10) gedrückt werden, wobei die Spitzen der stiftförmigen Elemente in die Oberfläche des Objekts eindringen, undin which the tips of a plurality of pin-shaped elements are pressed into the surface of the object (10), wherein the tips of the pin-shaped elements penetrate into the surface of the object, and
bei dem beim und/oder nach dem Eindringen der Spitzen der stiftförmigen Elemente in die Oberfläche des Objektes (10) nur an ausgewählten Eindringstellen ein Farbstoff in das Objekt eingebracht wird.in which a dye is introduced into the object at and / or after the penetration of the tips of the pin-shaped elements into the surface of the object (10) only at selected points of penetration.
15. Kodierungselement zum Markieren eines Objekts, mit mindestens einem Durchgangsloch, (22a, 24a, 26a) das an einer für eine Kodierungsinformation relevanten Position angeordnet ist und das Kodierungselement (16) durchdringt,15. coding element for marking an object, having at least one through-hole (22a, 24a, 26a) disposed at a position relevant to a coding information and penetrating the coding element (16),
wobei das Kodierungselement (16) so in einer Anordnung zum Einbringen von Farbstoff anordenbar ist, dass einem dem Durchgangsloch (22a, 24a, 26a) zugeordneten stiftförmigen Element (22, 24, 26) ein Farbstoff durch das Durchgangsloch (22a, 24a, 26a) hindurch zuführbar ist.wherein the coding member (16) is disposable in a dye-introducing arrangement so that a dye through the through-hole (22a, 24a, 26a) is provided to a pin-shaped member (22, 24, 26) associated with the through hole (22a, 24a, 26a) can be fed through.
16. Kodierungselement zum Markieren eines Objekts,16. coding element for marking an object,
mit mindestens einem an einer für eine Kodierungsinformation relevanten Position angeordneten Farbstoffvorrat, wobei das Kodierungselement (42) so in einer Anordnung zum Einbringen von Farbstoff anordenbar ist, dass ein der relevanten Position zugeordnetes stiftförmiges Element (22, 24, 26) den Farbstoffvorrat und einen Teil des Farbstoffs des Farbstoffvorrats beim Eindringen in eine Oberfläche des Objekts (10) mit in diese einbringt.having at least one dye reservoir disposed at a position relevant to a coding information, the coding element (42) being disposable in a dye-introducing assembly such that a pin-shaped element (22, 24, 26) associated with the relevant position comprises the dye reservoir and a portion the dye of the dye supply when penetrating into a surface of the object (10) brings in with this.
17. Kodierungselement nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Kodierungselement (16, 42) einen blattförmigen und/oder plattenförmigen Grundkörper hat, wobei der Grundkörper vorzugsweise Karton und/oder eine Kunststoffplatte aufweist.17. coding element according to claim 15 or 16, characterized in that the coding element (16, 42) has a leaf-shaped and / or plate-shaped base body, wherein the base body preferably comprises cardboard and / or a plastic plate.
18. Kodierungselement nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleichartige Kodierungselemente (16, 42) mit unterschiedlicher Kodierungsinformation einen Kodierungssatz bilden.18. coding element according to one of claims 15 to 17, characterized in that a plurality of identical coding elements (16, 42) form a coding set with different coding information.
19. Verfahren zum Identifizieren eines Lebewesens oder einer Gruppe von Lebewesen, insbesondere zum Identifizieren von Labortieren,19. A method for identifying a living being or a group of living beings, in particular for identifying laboratory animals,
bei dem jedes Lebewesen mit einer von den Markierungen der anderen Lebewesen der Gruppe verschiedener Markierungen markiert wird, wobei die Markierung mit Hilfe eines Farbstoffs erzeugt wird,in which each animal is marked with a marker different from the markers of the other animals of the group, the marker being produced by means of a dye,
die Markierung erfasst wird,the mark is detected
und bei dem mit Hilfe der erfassten Markierung das Lebewesen i- dentifiziert wird.and in which the living being is identified by means of the detected marking.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff auf das Lebewesen aufgebracht und/oder in das Lebewesen eingebracht wird.20. The method according to claim 19, characterized in that the dye is applied to the living being and / or introduced into the living being.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bilder nacheinander erfasst werden,21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that a plurality of images are sequentially acquired,
dass in jedem Bild mindestens ein erstes Lebewesen identifiziert und seine Position bestimmt wird,that in each picture at least one first living being is identified and its position determined,
dass aufgrund der ermittelten unterschiedlichen Positionen des Lebewesens eine Bewegung des Lebewesens analysiert wird, wobei mit Hilfe der analysierten Bewegung vorzugsweise eine Verhaltensbeobachtung des Lebewesens durchgeführt wird. that a movement of the living being is analyzed on the basis of the determined different positions of the living being, with the aid of the analyzed movement preferably carrying out a behavioral observation of the living being.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung jedes Lebewesens der Gruppe eine voneinander verschiedene kodierte Information aufweist.22. The method according to any one of claims 19 to 21, characterized in that the marking of each living thing of the group has a mutually different coded information.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung jedes Lebewesens der Gruppe eine voneinander verschiedene Farbe aufweist.23. The method according to any one of the preceding claims 19 to 22, characterized in that the marking of each living entity of the group has a mutually different color.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung mit Hilfe eines Verfahrens, einer Vorrichtung und/oder eines Kodierelements nach einem der Ansprüche 1 bis 18 erzeugt wird.24. The method according to any one of the preceding claims 19 to 23, characterized in that the marking is produced by means of a method, a device and / or a coding element according to one of claims 1 to 18.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung mit Hilfe einer Kamera, vorzugsweise einer Videokamera, erfasst und mit Hilfe eines Bildanalyseverfahrens analysiert wird.25. The method according to any one of claims 19 to 24, characterized in that the marking by means of a camera, preferably a video camera, detected and analyzed by means of an image analysis method.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff lumineszierende Partikel aufweist.26. The method according to any one of claims 19 to 25, characterized in that the dye has luminescent particles.
27. Vorrichtung zum Identifizieren eines Lebewesens in einer Gruppe von Lebewesen, insbesondere zum Identifizieren von Labortieren,27. Device for identifying a living being in a group of living beings, in particular for identifying laboratory animals,
mit einer Markierungsanordnung, mit deren Hilfe jedes Lebewesen mit einer von den Markierungen der anderen Lebewesen der Gruppe verschiedenen Markierungen markiert wird, wobei die Markierungsanordnung die Markierung mit Hilfe eines Farbstoffs erzeugt, mit einer Erfassungseinheit, mit deren Hilfe die Markierung erfasst wird,with a marking arrangement with the aid of which each living being is marked with markings which are different from the markings of the other living beings of the group, the marking arrangement producing the marking with the aid of a dye, with a detection unit, by means of which the marking is detected,
und mit einer Auswerteeinheit, die die erfasste Markierung identifiziert und vorzugsweise eine durch die Markierung kodierte Information ermittelt. and with an evaluation unit which identifies the detected marking and preferably determines an information coded by the marking.
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