DE10352578B3 - Mikrotom mit antibakterieller Beschichtung der Schnittauffangwanne - Google Patents

Abstract

Es wird ein Mikrotom mit manuell zu bedienenden Funktionsbereichen, wie z. B. Probenhalterung (2), Schneideinrichtung (3), Schnittabnahme (4) und Schnittauffangwanne (5), beschrieben, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Schnittauffangwanne ein Abgabesystem zur Freisetzung von Silberionen mit antibakterieller Wirkung aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Mikrotom mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 7.
• Mikrotome dieser Art sind an sich bekannt und werden überwiegend zur Herstellung von dünnen Paraffin-Schnitten im Bereich der Biologie, Medizin und industriellen Forschung benutzt. Dabei werden die zu untersuchenden Proben und Präparate meist in einem vorgeschalteten Präparations-Prozess in Paraffin in eine Objekthalteeinrichtung, beispielsweise ein Trägerkörbchen eingebettet. Zum Schneiden ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die mittels einer Relativbewegung die in der Objekthalteeinrichtung befindliche Probe über das am Mikrotom angeordnete Messer führt. Das Messer ist dabei im allgemeinen in einer Messerhalteeinrichtung horizontal verschiebbar und unter einem einstellbaren Winkel definiert einklemmbar.
• Bei sogenannten Rotationsmikrotomen realisiert die Antriebseinrichtung sowohl die als Horizontalvorschub bezeichnete Bewegung der Messerhalteeinrichtung in einstellbaren Mikrometerschritten, als auch die vertikale Schnittbewegung, die meist durch ein von einem Handrad angetriebenes Kurbelgetriebe erzeugt wird.
• Zur Herstellung einer optimalen Schnittfläche kann eine Trimmfunktion vorgesehen sein. Dazu ist die Messerhalteeinrichtung über einen Trimmhebel für erste Schneidvorgänge manuell, in gegenüber der eigentlichen Schnittdicke großen Schritten an die vertikal bewegbare Objekthaltevorrichtung heranführbar. Bei diesem Vorgang entsteht ein unbrauchbarer Schnittabfall, der sich in einer Schnittauffangwanne des Mikrotoms sammelt.
• Bei den zu untersuchenden Proben handelt es sich häufig um kontaminiertes bzw. bakteriell belastetes biologisches Material. Auch beim regulären Schneiden der Proben mit dem Mikrotom entsteht unvermeidbar ein feiner Schnittabfall, der vom Mikrotommesser abfällt und sich auf darunter liegenden Teilen des Mikrotoms, insbesondere auch in offenen Spalten und vor allem in der Schnittauffangwanne ablagert.
• Aufgrund des recht komplizierten Bewegungsablaufs ist eine aufwändige Mechanik am und im Mikrotom nötig. Unvermeidbar verbleiben an Bewegungsschnittstellen Öffnungen ins Innere des Mikrotoms, die oftmals mit beweglichen Schiebern abgedeckt sind. Ebenfalls entstehen herstellungsbedingt kleine Ritze, Spalte und Öffnungen am Mikrotomgehäuse in der Nähe der eingangs genannten Funktionsbereiche.
• Zur Vermeidung von Infektionen durch den belasteten Schnittabfall ist das Bedienpersonal gezwungen, das Mikrotom und vor allem die Bedienelemente der Funktionsbereiche in relativ kurzen Zeitabständen intensiv zu reinigen und zu desinfizieren.
• Aus der US 3 233 965 ist eine Vorrichtung zur Desinfektion des Innenraums eines sogenannten Kryostatmikrotoms bekannt. Dazu wird insbesondere im Hinblick auf die niedrigen Temperaturen in einem Kryostaten vorgeschlagen, eine Reinigungschemikalie zu verdampfen und anschließend den Innenraum des Kryostaten aufzuheizen. Aus der FR 2 705 587 A1 ist bekannt, zusätzlich ein Desinfektionsmittel zu versprühen. In beiden Fällen muss der Innenraum samt Mikrotom aufwändig getrocknet werden. Eine übermäßige Belastung des Bedienpersonals mit lösemittelhaltigen oder anderen Desinfektionsmitteln ist nicht auszuschließen. Erst nach einer erneuten Abkühlung auf die Arbeitstemperatur sind die Geräte wieder einsetzbar.
• In den Druckschriften US 5 681 575 , WO 00/09 173 A1, WO 01/95 876 A1, WO 02/087 339 A1 und JP 06-229 970 A ist die antimikrobielle Wirkung von Silberionen als allgemein bekannt beschrieben und im Besonderen zur Beschichtung von direkt am Patienten verwendeten medizinischen Geräten dargestellt. Beispielhaft werden Katheder genannt, die vom Arzt bei der Behandlung am Patienten eingesetzt werden. Bei Operationen werden Metallimplantate durch den behandelnden Arzt in den Körper eingesetzt. Die in diesen Druckschriften genannten medizinischen Geräte unterliegen erhöhten Anforderungen im Hinblick auf eine sterile Verpackung und Aufbewahrung. Die schnelle Abnahme der wirksamen Silberionen in der Oberfläche und die damit verbundene schlechte Langzeitwirkung im Hinblick auf das antimikrobielle Verhalten werden als nachteilig aufgeführt. Zur Verbesserung der Langzeitwirkung wird z.B. in der US 5 681 575 deshalb ein chemisches Verfahren genannt, welches insbesondere in Kontakt mit Körperflüssigkeiten die Ionenabgabe verbessern soll. Aus der WO 00/09 173 A1 ist ein aufwändiger und komplexer Aufbau einer Beschichtung für Katheder bekannt, der dem Oxydationsprozess der mit Silberionen dotierten Oberfläche und damit einer Verfärbung, welche sich nachteilig auf die Langzeitionenabgabe auswirkt, entgegenwirken soll. In der WO 01/95 876 A1 wird zur Verbesserung bei Kathederanwendungen ein vorheriges Reinigen und zusätzliches Benetzen mit antimikrobiellen Mitteln vorgeschlagen. Weil sich durch die Dotierung von Metallen mit Silberionen die Materialeigenschaften nachteilig verändern, wurde in der WO 02/087 339 A1 eine Pulverbeschichtung mit antimikrobieller Wirkung und deren Herstellung vorgeschlagen.
• Aus der WO 00/07 633 A1 ist ein Operationsmikroskop mit einer besonderen antimikrobiellen Beschichtung bekannt, welches speziell für die Verwendung in der sterilen Umgebung eines Operationsbereichs nahe am zu operierenden Patienten eingesetzt wird. Alle Druckschriften beziehen sich auf den Bereich der Medizintechnik und dort insbesondere auf Gerätschaften für invarsive Eingriffe bei Patienten. Eine Verwendungsmöglichkeit in Bereichen, die keine hohe Anforderungen hinsichtlich der Sterilität haben, wie z.B. der allgemeine Laborbereich, in dem Mikrotome verwendet werden, ist nicht ersichtlich.
• Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, ein flüssiges Desinfektionsmittel auf das Mikrotom und seine Bedienelemente aufzusprühen und mit einem Tuch abzureiben. Auf diese Weise lassen sich jedoch insbesondere schmale Ritze und Spalten nicht richtig reinigen. Besonders schwierig gestaltet sich die Reinigung der Bedienelemente, die in direktem Kontakt mit den belasteten Proben und Präparaten stehen. So weisen z.B. gerade die Objekthalteeinrichtung und die Messerhalteinrichtung aufgrund ihrer mechanischen Gestaltung oftmals eine Vielzahl von kleinen Vertiefungen zur Aufnahme von Schrauben und Klemmeinrichtungen auf. Auch drehbare Einstellräder weisen an ihrem Klemmumfang Ritze auf, in denen sich in besonderer Weise Schnittabfall anlagert.
• Es verbleibt daher trotz vermeintlich intensiver Reinigung mit einem flüssigen Desinfektionsmittel oft eine nicht unerhebliche Menge von kontaminiertem Schnittabfall am Mikrotom und seinen Bedienelementen haften. Problematisch ist ebenfalls, dass lösungsmittelhaltige Desinfektionsmittel die Haut und den Organismus der Bedienpersonen belasten.
• Die Schnittauffangwanne ist in besonders hohem Maße belastet, da sich in ihr sowohl der Schnittabfall von Trimmschnitten als auch herabfaliende Dünnschnitte kontaminierter Proben anlagern. Ein besonderes Reinigungsproblem stellen großflächig anhaftende Schnittabfallstücke dar, die durch Adhäsion besonders fest auf der Oberfläche anliegen.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Mikrotom die Desinfektions- und Reinigungseigenschaften im Funktionsbereich mit besonders hoher Anlagerung von kontaminiertem Schnittabfall zu verbessern. Das Bedienpersonal soll dabei vor einer übermäßigen Belastung mit lösungsmittelhaltigen oder anderen Desinfektionsmitteln geschützt sein. Durch die Verbesserung der Reinigungseigenschaften sollen Kosten gespart und eine Belastung des Mikrotoms mit Pilz- und Schimmelbefall wirksam verhindert werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mikrotom mit dem Merkmalen der Ansprüche 1 oder 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
• Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberfläche der Schnittauffangwanne unmittelbar antibakteriell und desinfizierend auf anhaftendes und herabfallendes, kontaminiertes Schnittgut einwirkt. Zusätzlich hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, auch andere betroffene Elemente des Mikrotoms, wie Teile der Objekthalteeinrichtung, Teile der Messerhalteeinrichtung oder die Handkurbel bereits bei der Fertigung, also vor dem Zusammenbau mit der die lösbaren Silberionen enthaltenden Beschichtung oder Dotierung zu versehen.
• Durch diese Maßnahme entsteht in den schmalsten Ritzen, Spalten, Vertiefungen und Gehäuseöffnungen eine verstärkte Ansammlung von freien Silberionen, die ihre antimikrobielle und antiseptische Wirkung dort besonders effektiv entfalten, wo gerade die konventionelle Reinigung mit flüssigen Desinfektionsmitteln versagt.
• Durch eine Beschichtung oder Dotierung, die aus einem Abgabesystem mit beständiger und gleichmäßiger Freisetzung von Silberionen besteht, wird die Schnittauffangwanne des Mikrotoms nachhaltig vor Keimen und Bakterien geschützt.
• In einer Ausgestaltung besteht die Beschichtung aus einem Pulverlack als Träger zur Speicherung der Silberionen; die sich auf diese Weise besonders einfach und kostensparend während des Herstellungsprozesses auf die Schnittauffangwanne aufbringen lässt. Besonders vorteilhaft lassen sich freie Silberionen in einem keramischen Material als Träger speichern, welches ebenfalls eine vielfältige Beschichtungstechnologie zum Aufbringen auf Metallflächen erlaubt und gleichzeitig als Abgabesystem eine maximale antimikrobielle Wirkung gewährleistet.
• Es hat sich gezeigt, dass es ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das Abgabesystem aus einem Kunststoff mit eingelagerten keramischen Trägern zur Speicherung der Silberionen besteht. Solch ein Kunststoff ist unter nahezu allen erdenklichen Herstellungs- und Verarbeitungsbedingungen einsetzbar und kann durch übliche Additive wie z.B. Faserverstärkungen in seinen mechanischen Eigenschaften den besonderen Bedingung zum Aufbau der Schnittauffangwanne eines Mikrotoms angepasst werden.
• Auch andere Konstruktionselemente, welche mechanisch weniger stark beansprucht werden, können direkt aus antimikrobiellem Kunststoff gespritzt werden. Beispielsweise die Handkurbel oder die Schnittauffangwanne lassen sich so kostengünstig herstellen, aber auch einfach als Austauschteil zum Nachrüsten realisieren. Diese, dann auch austauschbaren Konstruktionselemente leisten somit einen erweiterten Beitrag zum Schutz vor Infektionen.
• In einer weiteren Ausgestaltung ist die Oberfläche der Beschichtung zusätzlich schmutzabweisend ausgebildet. Die an der Oberfläche frei werdenden Silberionen, stehen mit ihrer Wirkung für das weiterhin anhaftende, aber in seiner Menge reduzierte Schnittgut zur Verfügung.
• Dazu ist es besonders vorteilhaft, die Struktur der Oberfläche der Beschichtung dem Lotuseffekt nachzubilden.
• Bei dem Mikrotom ist die zu beschichtende Auffangwanne aus Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff gefertigt. Aluminium gewährleistet eine besonders gute Haftung der Pulverlack-Beschichtung und Kunststoff ist kostengünstig in der Herstellung. Kunststoff bietet zudem den Vorteil, dass bei der Herstellung der durch herabfallendes Schnittgut besonders belasteten Schnittauffangwanne durch die Einlagerung eines keramischen Trägermaterials zur Speicherung der Silberionen in den verarbeiteten Kunststoff die antimikrobielle Wirkung lange gewährleistet werden kann. Bei dieser Ausführung enthält der Kunststoff den keramischen Träger zur Speicherung der Silberionen.
• Das Mikrotom wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben und näher erläutert.
• Die Abbildung zeigt ein Rotationsmikrotom 1 mit manuell zu bedienenden Funktionsbereichen, nämlich Probenhalterung 2, Schneideinrichtung 3 und Schnittabnahme 4. Das von der Schnittabnahme 4 abfallenden Schnittgut wird in einer Schnittauffangwanne 5 gesammelt. Die Auf- und Abbewegung der Probenhalterung 2 und die Zustellung der Schneideinrichtung 3 werden durch Betätigung einer Handkurbel 6 über ein nicht weiter dargestelltes Getriebe gesteuert.
• Die Funktionseinheiten sind ersichtlich aus einer Mehrzahl von Konstruktionselementen aufgebaut. Zum schnellen Auswechseln eines nicht dargestellten Probenträgers ist ein Klemmhebel 7 vorgesehen. Auch das Mikrotommesser 8 kann über Klemmwellen 9, 10 in einer schwenkbaren Messeraufnahme justiert und fixiert werden. Die Schneideinrichtung 3 ist auf verdeckten Führungsschienen gelagert. Konstruktionsbedingt entstehen beim Zusammenfügen der vielfältigen Konstruktionselemente schwer zugängliche Hohlräume und schmale Ritzen und Fugen, in denen sich kontaminiertes Schnittgut ablagern kann. Durch Manipulation mit der Probe an den Funktionsbereichen 2, 3, 4, 5 kann auch kontaminiertes Material auf die Handkurbel 6 übertragen werden.
• Die offenen und die verdeckten Oberflächen der beschriebenen Konstruktionselemente können vor dem Zusammenbau mit einer Beschichtung versehen werden, die lösbare Silberionen enthält. Als Beschichtungsmaterial sind insbesondere Pulverlacke mit eingelagerten Silberionen geeignet. Solche Pulverlacke haben erfahrungsgemäß auf Aluminium eine besondere Haftfestigkeit. Ein Großteil der Konstruktionselemente kann aus diesem Material gefertigt werden. Soweit ein anderes Metall, wie z.B. beim Mikrotommesser und bei Schwenklagern verwendet werden muss, kann mit Vorteil eine gezielte Dotierung der Oberfläche mit Silberionen erfolgen.
• Soweit Konstruktionselemente der Funktionsbereiche aus Kunststoff gefertigt werden können, ist es vorteilhaft, einen Kunststoff mit eingelagerten keramischen Material als Träger für Silberionen zu verwenden. Insbesondere der Griff an der Handkurbel, die Knebel an den Klemmwellen und die Schnittauffangwanne könne aus einem solchen Kunststoff gefertigt sein, so dass die beim Einrichten und Betrieb des Mikrotoms von der Bedienperson berührten Teile gegen Kontamination besonders geschützt sind.
• Die Silberionenabgabe wird durch Feuchtigkeit gefördert. Da sich eventuell Schwitzwasser oder Restfeuchte von vorangegangenen mechanischen Reinigungsvorgängen insbesondere in den schwer zugänglichen Ritzen und Fugen hält, werden an diesen eventuell kontaminierten Stellen verstärkt Silberionen freigesetzt. Der übliche mechanische Reinigungsprozess kann daher mit geringerer Sorgfalt ausgeführt werden.
• Eine üblicherweise zu beanstandende Nachlässigkeit kann durch die Erfindung in einen Vorteil umgewandelt werden.

Claims (7)

1. Mikrotom mit manuell zu bedienenden Funktionsbereichen, insbesondere Probenhalterung (2), Schneideinrichtung (3), Schnittabnahme (4) und Schnittauffangwanne (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittauffangwanne (5) aus Aluminium, Edelstahl oder Kunststoff gefertigt ist und eine Beschichtung aufweist, die aus einem Abgabesystem mit beständiger und gleichmäßiger Freisetzung von Silberionen besteht.
2. Mikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einem Pulverlack als Träger zur Speicherung der Silberionen besteht.
3. Mikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabesystem einen keramischen Träger zur Speicherung der Silberionen enthält.
4. Mikrotom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabesystem einen Kunststoff mit eingelagertem keramischem Träger zur Speicherung der Silberionen enthält.
5. Mikrotom nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung schmutzabweisend ausgebildet ist.
6. Mikrotom nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der Oberfläche der Beschichtung dem Lotuseffekt nachgebildet ist.
7. Mikrotom mit manuell zu bedienenden Funktionsbereichen, insbesondere Probenhalterung (2), Schneideinrichtung (3), Schnittabnahme (4) und Schnittauffangwanne (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittauffangwanne (5) aus einem Kunststoff mit eingelagertem keramischem Träger zur Speicherung von Silberionen gefertigt ist.