用于在基板上处理生物样本的盖元件、方法和处理模块技术

本发明专利技术公开了一种用于支撑生物样本的基板的盖元件，其包括：相对的第一端部和第二端部；相对的第一表面和第二表面；位于第二表面中的空隙，当空隙与基板并置时形成腔室；以及流体入口，朝向第一端部并与空隙流体连通。空隙由空隙壁界定，空隙壁具有用于增强腔室内的流体移动的一个或多个成型区域。本发明专利技术还提供了一种用于生物样本的处理模块，其包括：盖元件；支撑表面，用于其上具有生物样本的基板；以及夹持装置，用于将盖元件以与基板并置的方式能释放地保持持续一温育时间段。本发明专利技术还提供一种通过一种或多种试剂温育生物样本的方法，该方法使用所述盖元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在基板上处理生物样本的盖元件、方法和处理模块本专利技术的领域本专利技术涉及用于进行解剖学病理样本的自动染色的仪器和方法。特别地(但不排它地)，本专利技术涉及盖元件，该盖元件在基板上形成试剂腔室，所述基板诸如为其上已经放置有病理样本的载玻片。本专利技术的背景用于生物样本(诸如解剖学病理样本)的自动处理的仪器是众所周知的。处理可包括在免疫化学、原位杂交、特殊染色和细胞学中典型的那些类型的染色过程。一些染色过程的自动化已提高了病理测试可以完成的速度，从而导致了更早的诊断，并且在某些情况下，导致了更早的干预。通常在被置于显微镜载玻片上的样本上执行染色以便突出显现生物样本中的某些组织学特征，并且通常用少量的试剂执行样本的温育(incubation，培养)。在许多情况下，样本的自动染色涉及操纵机器人臂，以传递等分的(aliquot，小份的)试剂以实现染色。尽管自动化具有多种优点，但是也存在与使这些过程自动化相关联的限制。在一些情况下，由自动仪器实现的染色是不均衡的或不可靠的，导致一些载玻片被病理学家拒绝或“失败”。失败可归因于形成在试剂中的气泡(所述气泡导致不均匀的染色)、和/或来自于试剂的残渣(debris，残留物)(其产生较低质量的染色)。在其他情况下，因为购买和维护所使用的仪器和/或试剂的成本高，所以运行每个测试的成本通常非常高。在另一些情况下，染色区域相对于样本尺寸太小，并且不能用于诊断分析。由于各种各样的移动部件需要校准、维护和清洗，因此自动仪器的复杂性也成为问题。在许多情况下，处理样本的生产量受到批次处理模式限制，其中样本处理时间受到在该批次中执行的最慢的染色方案(计划，规程，protocol)限制。理想地，改进对生物样本的自动处理的可用方法，或至少提供一种对所使用的方法和装置的可行的替代方式。在本文中对本专利技术的
技术介绍
的讨论(包括对文献、行为、材料、装置、物品等的引用)旨在解释本专利技术的背景。这不应被理解为承认或建议截止任何权利要求的优先权日时所引用的任何材料已被公开、已知或是专利领域中的公知常识的一部分。
技术实现思路
从一个方面看，本专利技术提供了一种用于基板的盖元件，所述基板支撑生物样本，所述盖元件包括：a)相对的第一端部和第二端部；b)相对的第一表面和第二表面；c)位于第二表面中的空隙(void，孔隙)，所述空隙当与基板并置时形成腔室；以及d)流体入口，朝向第一端部并与空隙流体连通；其中，空隙由空隙壁界定，空隙壁具有用于增强腔室内的流体移动的一个或多个成型区域(contouredregion，波状外形区域)。优选地，所述盖元件包括流体出口，所述流体出口朝向第二端部并与空隙流体连通，并且流体能通过流体出口被抽出。在一个或多个实施方式中，一个或多个成型区域包括倒圆的角部，倒圆的角部将端壁与空隙的侧壁连接。在一个实施方式中，成型区域可包括朝向盖元件的第二端部的倒圆的角部，以促进流体从腔室移除。在另一实施方式中，成型区域可包括倒圆的角部，倒圆的角部将端壁与空隙的侧壁连接、并朝向盖元件的第一端部，以促进腔室内的流体流动。在又一实施方式中，所述一个或多个成型区域可包括倒圆的檐口(cornices)，倒圆的檐口将空隙的壁与盖元件的第二表面中的空隙顶板连接。在再一实施方式中，所述一个或多个成型区域可包括锥形的或椭圆状的端部区域，所述端部区域接合空隙的相对侧壁。当腔室封闭时，所述盖元件可提供一容积，该容积为30至200μl，优选地为50至150μl，且更优选地为约100μl至约125μl。在一个或多个实施方式中，腔室的高度为50至200μm。在一些实施方式中，高度优选为100至150μm。在某些实施方式中，盖元件包括位于入口处的储存部，储存部具有的容积足以容纳待分配到腔室中的用于处理方案中的一步骤的一等分或多等分的流体。第二表面具有空隙顶板，在不同实施方式中，空隙顶板具有用于增强试剂从入口到出口的扩展的修整部(finish)。修整部可为例如从包括以下项目的组中选择的纹理：蚀刻的、皱纹的、凹陷的、倾斜的、弓状的和波纹状的。可替换地，修整部可以是空隙顶板和/或壁的至少部分上的材料修整部或涂层。优选地，盖元件适于在处理方案期间被保持为与基板并置。在一些实施方式中，盖元件是一次性的或半一次性的(例如，可在用于5个、10个、15个或20个方案后被更换)。在其它实施方式中，盖元件由至少两个部件形成，所述至少两个部件包括盖元件本体和盖元件插入部，其中，盖元件插入部被构造成与基板一起形成腔室。在这种布置中，盖元件插入部可以是一次性的。在一些实施方式中，盖元件包括包括湿气屏障，湿气屏障被构造成减少位于与盖元件一起使用的基板上的样本的变干。湿气屏障可以采用不干扰基板上的样本的任何适当的形式。例如，湿气屏障可以是材料护罩，该材料护罩适于覆盖但不接触载玻片上的样本。可替换地，湿气屏障可以是蒸气屏障，该蒸气屏障防止基板上的样本脱水。在一个实施方式中，盖元件包括位于入口处的引导装置，引导装置被构造成将流体引导到入口中。优选地，引导装置包括颈部，颈部的形状形成为容纳相应形状的分配探测器末端，使得它们形成配合接触，以用于将流体从探测器强迫分配到入口中。因此，颈部可具有朝向第二表面减小的锥形部，其容纳探测器末端。理想地，引导装置被构造成与分配探测器末端形成适贴配合(snugfit，紧贴配合)。这可以通过使得引导装置具有顺应性(compliance，柔性)来实现，所述顺应性足以接收分配探测器末端并与分配探测器末端形成密封，但是在另一布置中，探测器末端是具有顺应性的。在另一实施方式中，盖元件包括设置成与入口流体连通的分配边缘。在使用时，盖元件适于围绕分配边缘枢转，并且该枢转运动导致入口中的流体从分配边缘朝向出口移动。盖元件可进一步适于围绕一轴线枢转，该轴线延伸通过盖元件并且垂直于在第一端部与第二端部之间正交地延伸的平面，其中，围绕所述轴线枢转使得盖元件倾斜。可能期望说的盖元件倾斜，以便防止入口中的流体过早释放，或者以便当处于打开状态中时接近(access，够到)位于盖元件下方的载玻片。在另一实施方式中，盖元件包括包括流体分配特征，该流体分配特征被构造成将流体从入口分配到形成于盖元件中的腔室的至少一宽度上。优选地，流体分配特征包括跨越腔室的宽度的通道。在一个实施方式中，通道具有阶梯形轮廓，该阶梯形轮廓的高度朝向盖元件的第一端部增加。理想地，通道被构造成储存来自于入口的一容积的流体。所储存的流体提供流体前缘(fluidfront)，所述流体前缘逐渐地扩散到基板上。流体分配特征被构造成在封闭状态中或在打开状态中分配流体。为了打开分配，流体分配特征被构造成在盖元件和基板从打开状态到封闭状态的相对滑动移动期间分配流体，从而沿基板表面从分配特征抽出流体，其中在打开状态中，样本位于腔室外部，在封闭状态中，盖元件覆盖基板上的样本的至少一部分。在封闭状态中，盖元件覆盖基板上的样本的至少一部分，并且毛细作用沿基板表面将流体从分配特征抽出。盖元件可进一步包括滑动引导装置，滑动引导装置被构造成在盖元件和基板在打开状态与封闭状态之间的相对滑动移动期间引导基板。理想地，滑动盖元件还包括湿气屏障，湿气屏障被构造成减少位于与盖元件一起使用的基板上的样本的变干。湿气屏障可以是物理材料屏障或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基板的盖元件，所述基板用于支撑生物样本，所述盖元件包括：a.相对的第一端部和第二端部；b.相对的第一表面和第二表面；c.位于所述第二表面中的空隙，当所述空隙与基板并置时形成腔室；以及d.流体入口，朝向所述第一端部并与所述空隙流体连通；其中，所述空隙由空隙壁界定，所述空隙壁具有用于增强所述腔室内的流体移动的一个或多个成型区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.16 US 61/560,5431.一种用于基板的盖元件，所述基板用于支撑生物样本，所述盖元件包括：a.相对的第一端部和第二端部；b.相对的第一表面和第二表面；c.位于所述第二表面中的空隙，当所述空隙与基板并置时形成腔室；以及d.流体入口，朝向所述第一端部并与所述空隙流体连通；其中，所述空隙由空隙壁和所述盖元件的所述第二表面中的空隙顶板界定，从而所述腔室内的流体移动被下述中的一个或两个增强：所述空隙壁，所述空隙壁具有包括将所述空隙的壁和所述空隙顶板连接的倒圆的角部或倒圆的锥形部的一个或多个成型区域；以及所述空隙顶板，所述空隙顶板具有被构造成增强流体从所述入口到出口的扩展的修整部。2.根据权利要求1所述的盖元件，进一步包括朝向所述第二端部并与所述空隙流体连通的流体出口，并且流体能通过所述流体出口被抽出。3.根据权利要求1或权利要求2所述的盖元件，其中，所述空隙由具有包括倒圆的角部的一个或多个成型区域的空隙壁界定，所述倒圆的角部将所述空隙的侧壁与所述盖元件的端壁连接以促进所述腔室内的流体流动。4.根据权利要求1或权利要求2所述的盖元件，其中，所述空隙由具有包括倒圆的锥形部的一个或多个成型区域的空隙壁界定，所述倒圆的锥形部将所述空隙的侧壁与所述盖元件的端壁连接以促进所述腔室内的流体流动。5.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述腔室当封闭时的容积为30至200μl。6.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述腔室当封闭时的容积为50至150μl。7.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述腔室当封闭时的容积为100μl至125μl。8.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述腔室的高度为50至200μm。9.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述腔室的高度为100至150μm。10.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述空隙顶板的修整部选自包括以下项目的一个或多个：蚀刻的、皱纹的、凹陷的、倾斜的、弓状的和波纹状的。11.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述空隙顶板的所述修整部是所述空隙顶板的至少部分上的材料修整部或涂层。12.根据权利要求1或2所述的盖元件，包括位于所述入口处的储存部，所述储存部的容积足以容纳待分配到所述腔室中的用于处理方案中的一步骤的一等分或多等分的流体。13.根据权利要求1或2所述的盖元件，所述盖元件在处理方案期间适于被保持为与所述基板并置。14.根据权利要求1或2所述的盖元件，其中，所述盖元件是一次性的。15.根据权利要求1所述的盖元件，其中，所述盖元件由至少两个部件形成，所述至少两个部件包括盖元件本体和盖元件插入部，并且其中，所述盖元件插入部被构造成与所述基板一起形成所述腔室。16.根据权利要求15所述的盖元件，其中，所述盖元件插入部是一次性的。17.根据权利要求1所述的盖元件，进一步包括湿气屏障，所述湿气屏障被构造成用于减少位于与所述盖元件一起使用的基板上的样本的变干。18.根据权利要求17所述的盖元件，其中，所述湿气屏障是材料护罩，所述材料护罩适于覆盖但不接触所述基板上的样本。19.根据权利要求1所述的盖元件，进一步包括位于所述入口处的引导装置，所述引导装置被构造成将流体引导到所述入口中。20.根据权利要求19所述的盖元件，其中，所述引导装置包括颈部，所述颈部的形状形成为容纳相应形状的分配探测器末端。21.根据权利要求20所述的盖元件，其中，所述颈部具有朝向所述第二表面减小的锥形部。22.根据权利要求19至21中任一项所述的盖元件，其中，所述引导装置被构造成与分配探测器末端形成适贴配合。23.根据权利要求19至21中任一项所述的盖元件，其中，所述引导装置具有足以接收分配探测器末端并与所述分配探测器末端形成密封的顺应性。24.根据权利要求1所述的盖元件，包括设置成与所述入口流体连通的分配边缘，其中，在使用中，所述盖元件适于围绕所述分配边缘枢转，并且其中，所述枢转运动导致所述入口中的流体从所述分配边缘朝向所述出口移动。25.根据权利要求24所述的盖元件，其中，所述盖元件进一步适于围绕一轴线枢转，所述轴线延伸通过所述盖元件并且垂直于在所述第一端部与所述第二端部之间正交地延伸的平面，其中，围绕所述轴线枢转使得所述盖元件倾斜。26.根据权利要求1所述的盖元件，包括流体分配特征，所述流体分配特征被构造成将流体从所述入口分配到所述腔室的至少一宽度上。27.根据权利要求26所述的盖元件，其中，所述流体分配特征被构造成在所述盖元件和所述基板从打开状态到封闭状态的相对滑动移动期间分配流体，从而沿基板表面从所述分配特征抽出流体，其中在所述打开状态中，所述样本位于所述腔室的外部，在所述封闭状态中，所述盖元件覆盖所述基板上的所述样本的至少一部分。28.根据权利要求26所述的盖元件，其中，所述流体分配特征被构造成在封闭状态中分配流体，在所述封闭状态中，所述盖元件覆盖所述基板上的所述样本的至少一部分，其中，所述分配利用毛细作用沿基板表面将流体从所述分配特征抽出。29.根据权利要求26所述的盖元件，其中，所述流体分配特征包括跨越所述腔室的宽度的通道。30.根据权利要求29所述的盖元件，其中，所述通道具有阶梯形轮廓，所述阶梯形轮廓的高度朝向所述盖元件的所述第一端部增加。31.根据权利要求29或权利要求30所述的盖元件，其中，所述通道被构造成储存来自于所述入口的一容积的流体，所述容积的流体提供流体前缘，所述流体逐渐地扩散到所述基板上。32.根据权利要求27至30中任一项所述的盖元件，进一步包括滑动引导装置，所述滑动引导装置被构造成在所述盖元件和所述基板在打开状态与封闭状态之间的相对滑动移动期间引导所述基板。33.根据权利要求24所述盖元件，包括湿气屏障，所述湿气屏障被构造成用于减少位于与所述盖元件一起使用的基板上的样本的变干。34.根据权利要求33所述的盖元件，其中，所述湿气屏障是材料护罩，所述材料护罩适于覆盖但不接触所述基板上的样本。35.一种用于生物样本的处理模块，所述处理模块包括：a.根据权利要求1所述的盖元件；b.支撑表面，用于其上具有生物样本的基板；以及c.夹持装置，用于将所述盖元件以与所述基板并置的方式能释放地保持持续一温育时间段。36.根据权利要求35所述的处理模块，其中，所述夹持装置施加3N至300N的夹持力，以在处理方案期间将所述盖元件保持为与所述基板并置。37.根据权利要求35所述的处理模块，其中，所述夹持装置施加10N至250N的夹持力，以在处理方案期间将所述盖元件保持为与所述基板并置。38.根据权利要求35到37中任一项所述的处理模块，其中，所述支撑表面包括热交换器，所述热交换器被构造成在处理方案期间控制位于所述基板上的生物样本的温度。39.根据权利要求35所述的处理模块，包括机器人，所述机器人被构造成将所述基板和所述盖元件中的一个或两个定位在所述处理模块中。40.根据权利要求39所述的处理模块，其中，所述机器人还被构造成在处理方案期间将试剂分配到所述盖元件的入口中。41.根据权利要求35所述的处理模块，包括耦接部，所述耦接部用于将所述盖元件的一个或多个出口能互换地连接于通向大气的通气部以及相应的一个或多个负压力源。42.根据权利要求41所述的处理模块，其中，所述一个或多个负压力源中的每个均产生介于-2kPa与-15kPa之间的受控真空。43.根据权利要求41或权利要求42所述的处理模块，其中，所述一个或多个负压力源由控制器装置控制，所述控制器装置被编程为施加持续时间为1000ms至5000ms的负压力。44.根据权利要求41或权利要求42所述的处理模块，其中，所述一个或多个负压力源由控制器装置控制，所述控制器装置被编程为施加持续时间为2000ms至3000ms的负压力。45.根据权利要求35至37中任一项所述的处理模块，进一步包括基板保持装置，所述基板保持装置被构造成在所述腔室的打开期间将所述基板保持在所述支撑表面上。46.根据权利要求35至37中任一项所述的处理模块，其中，所述夹持装置包括弹性元件，所述弹性元件被偏压以将所述盖元件保持成与所述基板并置。47.根据权利要求35所述的处理模块，其中，所述处理模块被构造成与自动样本处理仪器一起使用，所述自动样本处理仪器包括在所述仪器的控制器的控制下能独立地操作的多个处理模块。48.根据权利要求47所述的处理模块，其中，夹持装置、热交换器、机器人、负压力源和流体分配器中的一个或多个的操作处于所述仪器控制器的控制之下。49.根据权利要求35所述的处理模块，进一步包括枢转装置，所述枢转装置被构造成使所述盖元件围绕所述盖元件上的分配边缘枢转，使得所述入口中的流体从所述分配边缘朝向所述出口移动，并且其中，所述枢转装置用于使所述盖元件枢转到打开状态和封闭状态，在所述封闭状态中，所述盖元件和所述基板并置以形成腔室。50.根据权利要求49所述的处理模块，其中，所述枢转装置包括枢转臂，所述枢转臂用于将所述盖元件定位在所述打开状态中，其中，所述盖元件的所述第一端部的分配边缘与所述基板相接触，并且所述第二表面相对于所述基板以1至20度的角度设置。51.根据权利要求50所述的处理模块，其中，所述枢转臂用于将所述盖元件定位在所述打开状态中，使得所述基板和所述第二表面以约10度的角度设置，以在所述盖元件的入口中接收一等分的流体。52.根据权利要求51所述的处理模块，其中，所述枢转臂用于将所述模块设置在释放状态中，在所述释放状态中，所述盖元件和所述基板脱离。53.根据权利要求52所述的处理模块，其中，所述枢转臂用于使得所述盖元件围绕倾斜轴线倾斜，所述倾斜轴线延伸通过所述盖元件并且垂直于在所述第一端部与所述第二端部之间正交地延伸的平面。54.根据权利要求53所述的处理模块，进一步包括用于围绕倾斜入口偏压所述盖元件的倾斜方向的倾斜偏压装置。55.根据权利要求49所述的处理模块，进一步包括用于将所述盖元件的第二表面暴露于清洗试剂的清洗凹部。56.根据权利要求55所述的处理模块，其中，所述支撑表面的形状形成为容纳其上具有样本的基板，并且在没有基板的情况下形成所述清洗凹部。57.根据权利要求49至56中任一项所述的处理模块，其中，所述枢转装置用于搅动所述腔室内的试剂。58.根据权利要求35-37、39-42以及47-56中任一项所述的处理模块，进一步包括用于使所述盖元件和所述基板在打开状态与封闭状态之间滑动地移动的致动器，在所述打开状态中，所述样本未被所述盖元件覆盖，在所述封闭状态中，所述样本的至少一部分被覆盖在由所述盖元件和所述基板形成的腔室中。59.根据权利要求49所述的处理模块，进一步包括湿气屏障，所述湿气屏障被构造成当所述基板上的样本未被所述盖元件覆盖时减少所述样本的变干。60.根据权利要求59所述的处理模块，其中，所述湿气屏障包括材料护罩，所述材料护罩适于覆盖但不接触所述基板上的样本。61.一种用于基板的盖元件，所述基板支撑生物样本，所述盖元件包括：a.相对的第一端部和第二端部；b.相对的第一表面和第二表面；c.位于所述第二表面中的空隙，当所述空隙与基板并置时形成腔室；d.流体入口，朝向所述第一端部并与所述空隙流体连通；e.流体出口，朝向所述第二端部并与所述空隙流体连通；以及f.引导装置，位于所述入口处，被构造成将流体引导到所述入口，其中，所述空隙由空隙壁和所述盖元件的所述第二表面中的空隙顶板界定，从而所述腔室内的流体移动被下述中的一个或两个增强：所述空隙壁，所述空隙壁具有包括将所述空隙的壁和所述空隙顶板连接的倒圆的角部或倒圆的锥形部的一个或多个成型区域；以及所述空隙顶板，所述空隙顶板具有被构造成增强流体从所述入口到所述出口的扩展的修整部。62.根据权利要求61所述的盖元件，其中，所述引导装置包括颈部，所述颈部的形状形成为容纳相应形状的分配探测器末端。63.根据权利要求62所述的盖元件，其中，所述颈部具有朝向所述第二表面减小的锥形部。64.根据权利要求62或权利要求63所述的盖元件，其中，所述引导装置被构造成与所述分配探测器末端形成适贴配合。65.根据权利要求62或63所述的盖元件，其中，所述颈部具有足以接收所述分配探测器末端并与所述分配探测器末端形成密封的顺应性。66.一种用于使用根据权利要求61所述的盖元件通过一种或多种试剂温育生物样本的方法，包括以下步骤：a.在基板上提供所述样本；b.定位所述基板和所述盖元件，以形成所述腔室；c.将分配探测器末端定位成与所述流体入口配合接触；以及d.通过力将第一容积的第一试剂驱动到所述入口中，所述力足够用于使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·布赖恩·多克里尔，安东尼·法瓦洛罗，肯尼思·衡冲·额，马丁·利蒙，彼得·图古德，斯蒂芬·约翰·巴尼亚托，
申请(专利权)人：莱卡生物系统墨尔本私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU