AT406310B

AT406310B - Vorrichtung zur messung der migrationsfähigkeit von amöboid beweglichen zellen

Info

Publication number: AT406310B
Application number: AT0158498A
Authority: AT
Inventors: Gerd Dr Egger
Original assignee: Gerd Dr Egger
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2000-04-25
Also published as: US6350610B2; AU748439B2; WO2000017652A1; US20010004530A1; EP1116035A1; CA2336402A1; ZA200100179B; AU4489499A; JP2002525604A; ATA158498A

Description


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   Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Migrationsfähigkeit von amöboid beweglichen Zellen bestehend aus einem plattenfömigen Wirkstoffdepot, einem darüber befindlichen Membranfilter und mindestens einem darauf angeordneten, mit einer bodenseitigen Öffnung versehenen Behälter, wobei die bodenseitige Öffnung des Behälters an das Membranfilter anliegt. Als Wirkstoffe werden alle Substanzen verstanden, welche auf die Migration von amöboid beweglichen Zellen eine fordernde oder hemmende Wirkung ausüben. 



   Da die   Migrationsgfähigkeit   von amöboid beweglichen Zellen ein wesentliches Charakteristikum derartiger Zellen darstellt, ist sie für die theoretische und angewandte Medizin von grossem Interesse. Hinsichtlich der Bedeutung der Messung der Migrationsfähigkeit von amöboid beweglichen Zellen, deren Anwendung in der Humanmedizin und betreffend eine Vomchtung gemäss dem Stand der Technik wird auf die Ausführungen in der AT 394 455 B verwiesen 
Der gegenständlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese aus dem Stand der Technik bekannte Vornchtung zur Messung der Migrationsfähigkeit von amöboid beweglichen Zellen dahingehend zu verbessern,

   dass einerseits die Wirksamkeit dieser Vorrichtung und deren Mess- genauigkeit erhöht werden und dass andererseits das Messverfahren erheblich vereinfacht sowie dessen Durchführung wesentlich beschleunigt werden, wodurch die Durchführung von Messsenen erleichtert wird. 



   Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss dadurch gelost, dass die Fläche des Membranfilters mindestens 1 6-mal so gross wie die Fläche der Bodenoffnung des Behälters ist. 



   Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Wirkstoffdepot mit dem Membranfilter durch Klebung verbunden, wobei einzelne Klebestellen punktförmig, z. B. in einem gitterförmigen Raster, über die zu verklebenden Flächen verteilt sind, wobei die gesamte   Klebefläche   maximal 30% der aneinander liegenden Flächen des Wirkstoffdepots und des Membranfilters beträgt. Mit einer derartigen Anordnung wird ein enger Kontakt zwischen dem Wirkstoffdepot und dem Membranfilter bei gleichzeitiger Durchgängigkeit für Flüssigkeiten und in diesen gelösten Substanzen zwischen dem Wirkstoffdepot und dem Membranfilter gewährleistet. 



   Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Wirkstoffdepot, das Membranfilter und der Behälter auf eine Trägerplatte aus einem durchsichtigen bzw. durchscheinenden Material aufgesetzt und sind das Wirkstoffdepot sowie das Membranfilter aus einem transparenten Material oder einem Material, welches in einen transparenten Zustand veränderbar ist, hergestellt. 



  Hierdurch ist die Auswertung der Migationsfähigkeit der Zellen in einem mikroskopischen Durchlichtverfahren möglich. 



   Um weiters Messserien mit grossem Umfang zu erleichtern, können einzelnen Messanordnungen, welche z B. unterschiedliche Wirkstoffe enthalten, zu einer Messeinheit zusammengefasst sein, wobei die Messanordnungen zur Erhöhung der Genauigkeit mehrfach vorgesehen sein können. Hierfür ist vorzugsweise das Membranfilter als zumindest angenähert rechteckige Platte ausgebildet, an deren Unterseite mehrere Wirkstoffdepots, insbesondere durch Klebung, befestigt sind und auf welchen mehrere Behälter für die zu untersuchenden Zellen angeordnet sind, wobei jedem Behälter ein eigenes Wirkstoffdepot zugeordnet ist Dabei können die Behälter in nebeneinander befindlichen Reihen angeordnet sein, wobei die Behälter einer Reihe miteinander durch Stege od. dgl. zu Einheiten verbunden sind. 



   Zudem können die Behälter mit dem Membranfilter gleichfalls durch Klebung verbunden sein Diese Klebung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich nach Beendigung des Migrationsvorganges vom Membranfilter leicht und ohne Beschädigung desselben lösen lässt. 



  Vorzugsweise sind auch dabei die Wirkstoffdepots, das Membranfilter und die darüber befindlichen Behälter auf eine sich längserstreckende Trägerplatte aus einem durchsichtigen bzw durchscheinenden Material aufgesetzt und sind die Wirkstoffdepots und das Membranfilter aus einem transparenten Material oder aus einem in einen transparenten Zustand veränderbaren Material hergestellt 
Erfindungsgemässe Vorrichtungen sind nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

   Es zeigen: 
Fig 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung, in vertikalem Schnitt, und die Fig 2 und 2a eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung, welche eine Messeinheit darstellt und welche die Durchführung von Messserien mit grossem Umfang erleichtert, in vertikalem Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2 a und in Draufsicht 
In Fig 1 ist eine Trägerplatte 1 dargestellt, auf welcher sich ein Wirkstoffdepot 2 befindet. 



  Oberhalb des Wirkstoffdepots 2 befindet sich ein Membranfilter 3, welches mit dem Wirkstoffdepot 

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 2 mittels mehrerer Klebungen 4 verbunden ist. Oberhalb des Membranfilters 3 befindet sich ein rohrförmiger Behälter 5, in welchen eine Flüssigkeit 6 eingebracht ist, welche Zellen 7 enthält, deren Migrationsfähigkeit gemessen werden soll. Dabei weist das Membranfilter 3 eine Fläche auf, welche zumindest der 1.6-fachen Grösse der Bodenöffnung des Behälters 5 gleich ist 
Durch das Membranfilter 3 wird auf die Flüssigkeit 6 mit den in dieser enthaltenen Zellen 7 eine Saugwirkung ausgeübt. Hierdurch gelangt Flüssigkeit auch in das unterhalb des Membranfilters 3 angeordnete Wirkstoffdepot 2, wobei Anteile des Wirkstoffes gelöst werden, welche in weiterer Folge in das Membranfilter 3 und in die darüber befindliche Flüssigkeit diffundieren.

   Hierdurch wird auf die Zellen 7 in einer solchen Weise eingewirkt, dass ihre Einwanderung in das Membranfilter 3 beeinflusst wird 
Dadurch dass die Fläche des Membranfilters 3 mindestens 1.6-mal so gross wie die Bodenöffnung des Behälters 5 ist, wird auf die im Behälter 5 befindliche Flüssigkeit 6 mit den in dieser enthaltenen Zellen 7 eine wesentlich stärkere Saugwirkung ausgeübt, als dies dann der Fall ist, wenn das Membranfilter der Grösse der Bodenöffnung des Behälters 5 annähernd gleich ist Die Zellen 7 werden dadurch mit dem Membranfilter 3 rascher in Kontakt gebracht und können schneller in dieses eindringen, wodurch die Messdauer verkürzt wird. 



   Da sich die Migrationsfähigkeit mancher Zelltypen ausserhalb des Organismus schnell verändern kann, wird durch eine verkürzte Messdauer die diagnostisch bedeutsame ursprüngliche Migrationsbereitschaft der Zellen besser erfasst Durch die verstärkte Saugfähigkeit des vergrösserten Membranfilters werden somit gegenüber dem bekannten Stand der Technik wesentlich genauere Messergebnisse erzielt. 



   Dadurch, dass das Wirkstoffdepot 2 mit dem Membranfilter 3 durch Klebung dicht anliegend verbunden ist, erfolgt die Lösung des Wirkstoffes und dessen Diffusion in das Membranfilter 3 und weiter in die im Behälter 5 befindliche Flüssigkeit 6 in kontrollierter und in gleichmässiger Weise, was eine der Voraussetzungen für die Reproduzierbarkeit und Normierbarkeit von Migrationsmessungen darstellt. Dabei darf jedoch die Gesamtheit der Klebeflächen 4 nicht mehr als 30% der aneinander-liegenden Flächen überdecken, da andernfalls die Diffusion der Flüssigkeit in das Wirkstoffdepot 2 und zudem auch die Diffusion des gelösten Wirkstoffes aus dem Wirkstoffdepot 2 in das Membranfilter 3 stark eingeschränkt werden würden.

   Die einzelnen Klebeflächen 4 können dabei in einem gitterförmigen Raster angeordnet sein 
Nach Beendigung des Migrationsvorganges werden die in das Membranfilter 3 eingewanderten Zellen, z. B. durch Färben, erkennbar gemacht, worauf ihre Zahl, Verteilung und Form mittels eines mikroskopischen Auswertungsverfahrens bestimmt wird. Sofern die Bestandteile der Vorrichtung transparent sind oder transparent gemacht werden können, kann hierfür ein Durchlichtverfahren angewendet werden. 



   Anhand der Fig. 1 sind der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Funktion einer derartigen Vorrichtung erläutert. Demgegenüber ist in den Fig. 2 und 2a eine solche Vorrichtung dargestellt, mittels welcher die erleichterte Durchführung von Messserien erfolgen kann. In dieser Vorrichtung sind mehrere der in Fig. 1 dargestellten Bauteile zu einer Messeinheit zusammengefasst, wodurch eine einfache, rasche und leicht überschaubare Migrationsmessung ermöglicht wird 
Diese Vorrichtung besteht aus einer rechteckigen Trägerplatte 11, welche vorzugsweise aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material hergestellt ist. Auf dieser Trägerplatte 11 befindet sich ein mattenartiges Membranfilter 13, welches mehrere voneinander im Abstand be- findliche Wirkstoffdepots 12 überdeckt.

   Dabei sind die Wirkstoffdepots 12 mit dem Membranfilter 13 mittels mehrerer Klebungen 14 verbunden. Die Wirkstoffdepots 12 sowie diejenigen Anteile des Membranfilters 13, welche die Wirkstoffdepots 12 nicht bedecken, sind mit der Trägerplatte 11 gleichfalls durch Klebungen verbunden. 



   In diesem Ausführungsbeispiel befinden sich oberhalb des Membranfilters 13 zwei Reihen von jeweils drei Behältern 15 und 15a, in welche die Flüssigkeit 16 mit den zu untersuchenden Zellen 17 eingebracht ist. Die einzelnen Behälter 15 und 15a der beiden Reihen sind mittels Stegen 18 und 18a miteinander zu Einheiten verbunden.

   Hierdurch können sie bei der Herstellung der Vorrichtung gemeinsam auf das Membranfilter 13 aufgesetzt und mit diesem verklebt werden Zudem können sie nach dem Migrationsvorgang und der Präparation der in das Membranfilter 13 eingewanderten Zellen gemeinsam vom Membranfilter 13 abgelöst werden Die sich unter den drei Behältern 15 befindlichen Wirkstoffdepots 12 sind mit einem Wirkstoff beladen, wogegen sich die unter den dazu parallel angeordneten Behältern 15a befindlichen Wirkstoffdepots deshalb keinen Wirkstoff enthalten, da sie der Messung der unstimulierten, spontanen Zellmigration dienen. Die im 

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 Anwendungsbeispiel gleichzeitig durchgeführte, dreifache Messung dient der Erhöhung der Messgenauigkeit. 



   Gemäss einem anderen Ausfuhrungsbeispiel sind die Wirkstoffdepots 12 unter den Behältern 15 bzw. 15a jeweils mit unterschiedlichen Wirkstoffen beladen, wodurch deren unterschiedliche Wirkungen auf die Migration der zu untersuchenden Zellen verglichen werden kann 
Gemäss einem weiteren Verfahren werden nach dem Abschluss des Migrationsvorganges durch Einfüllen von dazu geeigneten Substanzen in die Behälter 15 und 15a die in das Membranfilter 13 eingewanderten Zellen fixiert und gefärbt. Nach Abschluss der Präparation werden die Behälter 15 und 15a vom Membranfilter 13 abgelöst. Hierauf sind die in das Membranfilter 13 eingewanderten Zellen einer mikroskopischen Untersuchung zugänglich.

Claims

In einem Ausführungsbeispiel weisen die Behälter 15 und 15a einen Innendurchmesser von etwa 7 mm und eine Höhe von etwa 9 mm auf Das Membranfilter 13 und die Wirkstoffdepots 12 weisen jeweils eine Dicke von 140 um auf Die Behälter 15 und 15a sowie die Trägerplatte 11 kon- nen aus Kunststoff oder aus Glas hergestellt sein Massgeblich ist dabei, dass sie gegenüber den zum Einsatz gebrachten Medien und den zu untersuchenden Zellen indifferent sind Patentansprüche: 1.

Vorrichtung zur Messung der Migrationsfähigkeit von amöboid beweglichen Zellen bestehend aus einem plattenförmigen Wirkstoffdepot (2; 12), einem darüber befindlichen Membranfilter (3,13) und mindestens einem darauf angeordneten, mit einer bodenseitigen Öffnung versehenen Behälter (5, 15) für eine amöboid bewegliche Zellen (7,17) enthaltende Flüssigkeit (6; 16), wobei die bodenseitige Öffnung des Behälters (5; 15) an das Membranfilter (3; 13) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Membranfilters (3,13) mindestens 1 6-mal so gross wie die Fläche der Bodenöffnung des Behälters (5; 15) ist (Fig. 1, Fig.
2) 2.

Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wirkstoffdepot (2) mit dem Membranfilter (3) durch Klebung (4) verbunden ist, wobei die Gesamtheit der Klebeflächen (4) maximal 30% der aneinanderliegenden Flächen des Wirkstoffdepots (2) und des Membranfilters (3) beträgt (Fig. 1).
3. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des Wirkstoffdepots (2) in an sich bekannter Weise der Bodenfläche des Behälters (5) angenähert gleich ist (Fig 1)
4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkstoffdepot (2), das Membranfilter (3) und der Behälter (5) auf einer Trägerplatte (1) aus einem durchsichtigen bzw durchscheinenden Material aufgesetzt sind und dass das Wirkstoffdepot (2) und das Membranfilter (3) aus einem transparenten Material oder einem Material, welches in einen transparenten Zustand veränderbar ist, hergestellt sind (Fig. 1).
5 Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranfilter (13) als eine zumindest angenähert rechteckige Platte ausgeführt ist, an deren Unterseite mehrere Wirkstoffdepots (12) befestigt, insbesondere angeklebt, sind und auf welchem mehrere Behälter (15,15a) angeordnet sind, wobei Gruppen von Behaltern (15,15a) miteinander durch Stege (18,18a) oder dgl zu Einheiten verbunden sind (Fig. 2, 2a).
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (15,15a) in nebeneinander befindlichen Reihen angeordnet sind, wobei die Behälter (15, 15a) jeweils einer Reihe miteinander zu Einheiten verbunden sind.
7 Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter (15,15a) mit dem Membranfilter (13) durch Klebung verbunden sind
8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffdepots (12), das Membranfilter (13) und die darauf befindlichen Behälter (15,15a) auf eine sich längserstreckende Trägerplatte (11) aus einem durchsichtigen bzw durchscheinenden Material aufgesetzt sind und dass die Wirkstoffdepots (12) und das Membranfilter (13) aus einem transparenten Material oder aus einem in einen transparenten Zustand veränderbaren Matenal hergestellt sind <Desc/Clms Page number 4> Hiezu 1 Blatt Zeichnungen