生物样本的自动化组织学处理及相关的技术制造技术

一种构造为执行的自动化系统和对载玻片承载生物样本上的一个或多个载玻片进行处理操作的方法。所述系统和方法使得能够实现高样本吞吐量同时也使得能够最小化或者限制载玻片交叉污染的可能性。所述自动化系统包括促进处理时间和/或处理温度的一致性和可控性的特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物样本的自动化组织学处理及相关的技术
本技术一般地涉及生物样本（例如，组织样本）的自动化组织学处理，诸如，提高该处理的质量、精确度、效率和/或其它方面的系统、装置、方法和组成。
技术介绍
可以运用各种技术对生物样本进行分析。在本上下文中有用的分析技术的示例包括显微镜分析、微阵列分析（例如，蛋白质和核酸微阵列分析）、和质谱分析。为这些类型和其它类型的分析准备样本通常包括：使样本与一系列处理液体接触。这些处理液体（例如，染色试剂和复染色试剂）中的一些可以添加颜色，并且对照或者相反，改变不可见的或难以看见的样本成分（例如，至少一些类型的细胞和细胞内结构）的视觉特性。其它处理液体（例如，去石蜡液体）可以用来实现其它处理目的。如果使用多种处理液体来处理样本，那么各种处理液体的应用和随后的移除对生产适合分析的样本可以是很重要的。在一些情况下，用多种处理液体处理样本包括：手动地将处理液体应用到分别承载样本的显微镜载玻片上。这种处理样本的方法倾向于劳动强度较大并且不精确。可以将“传统方式浸入方法“自动化机器用作手动样本处理的替代方案。这些机器通过将样本承载载玻片的架子浸没在处理液体的开放式浴槽中来对样本进行自动处理。遗憾的是，传统方式浸入方法机器的操作不可避免地导致处理液体从一个浴槽移动到另一个浴槽。随着时间的推移，这种移动引起处理液体的退化。而且，当将样本浸入到共用浴槽中时，存在交叉污染的可能性。例如，细胞可以离开一个载玻片上的样本并且在共用浴槽内被输送到另一个载玻片上，即使是在一个很久之后才处理的载玻片上（例如，如果细胞在浴槽中保持悬浮状态）。这种形式的污染可以不利地影响某些类型的样本分析的准确性。为了缓解这个问题并且解决由移动导致的处理液体的退化，通常需要频繁地更换在传统方式浸入方法机器中的处理液体的浴槽。因此，这些机器倾向于消耗较地大体积的处理液体，这增加了与操作这些机器相关的经济成本和环境成本。这些处理液体的开放式浴槽容易导致一些处理液体成分的蒸发损耗和氧化降解。例如，染色试剂的某些成分的氧化可以改变这些成分的染色性能，并且因此不利地影响染色操作的精密度。已知有避免传统方式浸入方法机器的某些缺点的常规组织学处理机器的一些示例。例如，Edwards等人的美国专利第6,387,326号（'326专利）描述了一种将新鲜的处理液体直接输送到单独的载玻片上的设备。同一时间将载玻片从载玻片储存装置移到传送带上。当载玻片沿着传送带移动时，在不同的工位处分别对由载玻片承载的样本进行处理。除了其它缺陷之外，'326专利中所描述的设备和相似的机器倾向于具有吞吐量限制，该限制使得这些设备不适合于初染应用，诸如苏木精和伊红（H&E）染色应用。例如，执行初染的典型实验室每天可以处理成百甚至成千的样本。将'326专利中所描述的设备和相似的机器用于这种处理是难以接受的缓慢。而且，这些机器不能实现对染色特性的控制。这种控制在初染应用中可以是很重要的。
技术实现思路
至少一些实施例是一种自动化系统，该自动化系统构造为对承载生物样本的载玻片执行一种或多种载玻片处理操作。该系统可以提供高样本吞吐量同时也最大化减少或者限制载玻片交叉污染的可能性。自动化系统包括促进处理时间和/或处理温度的一致性和可控性的特征。至少一些实施例是一种对多个显微镜载玻片承载的多个样本进行干燥的方法。该方法包括：当载玻片载架保持显微镜载玻片时，将载玻片载架保持在第一位置处。各个样本可以由显微镜载玻片中的一个承载。可以利用机器人移动载玻片载架，以将该载玻片载架移动到由加热设备限定的循环回路中。当载玻片载架位于循环回路中时，可以对样本和/或显微镜载玻片进行加热。在某些实施例中，可以对样本和/或显微镜载玻片进行对流、传导和/或辐射加热。在一些实施例中，对多个显微镜载玻片承载的多个样本进行加热的加热设备包括：外壳、鼓风机和门组件。外壳至少部分地限定循环回路。鼓风机可以定位为沿着循环回路产生流体流。门组件可在第一位置和第二位置之间移动。在一些实施例中，设备包括热源，该热源构造为对流体流进行加热，从而使得当门组件沿着循环回路保持载玻片载架时，通过流体流对样本进行对流加热。在一些实施例中，设备可以构造为提供传导和/或辐射加热。可以通过具有电阻加热器的板来提供传导加热。一个或多个灯可以提供辐射加热。该设备可以可控制地提高或者降低样本的温度。在一些实施例中，当在第一位置中时，可以将门组件构造为接收承载显微镜载玻片的载玻片载架。当在第二位置中时，可以将门组件构造为沿着循环回路将载玻片载架保持在垂直定向的位置处。也可以将门组件移动到其它位置。在一些实施例中，提供了一种对盖玻片进行热处理的方法。通过盖玻片可以覆盖一个或多个样本，并且该一个或多个样本可以由多个显微镜载玻片中的一个承载。该方法包括：当载玻片载架保持显微镜载玻片时，将载玻片载架定位在第一位置处。可以利用机器人将载玻片载架定位在由加热设备限定的循环回路内的第二位置处。在一些实施例中，使用传导加热对定位在循环回路内的盖玻片和/或显微镜载玻片进行加热。也可以使用传导和/或辐射加热。例如，可使用传导加热/冷却一个或多个时段，并且可使用辐射加热一个或多个时段。至少一些实施例可以是一种对在自动化组织学系统内的载玻片承载的样本进行处理的方法。该方法包括：自动分配第一液体，以便在载玻片上形成第一水坑。该第一水坑具有至少部分地由表面张力保持的形状，并且第一液体为染色试剂和复染色试剂中的一种。当样本与第一水坑接触时，用第一液体对样本进行染色。从样本移除第一水坑的至少一部分，以便第一次至少部分地露出样本。在第一次至少部分地露出样本之后，使样本与中间流体接触。在使样本与中间流体接触之后，第二次至少部分地露出样本。自动分配第二液体以便在载玻片上形成第二水坑。第二水坑具有至少部分地由表面张力保持的形状，并且第二液体为染色试剂和复染色试剂中的另一种。当样本与第二水坑接触时，例如，在第二次至少部分地露出样本之后，用第二液体对样本进行染色。在一些实施例中，一种对在自动化组织学系统内的载玻片承载的样本进行处理的方法包括：分配液体以便在第一载玻片上形成第一水坑。该液体为染色试剂和复染色试剂中的一种。可以分配液体以便在第二载玻片上形成第二水坑。当第一样本和第二样本分别与第一水坑和第二水坑接触时，可以对第一样本和第二样本进行染色（例如，非免疫组织化学染色）。从第一样本移除第一水坑的至少一部分，以便至少部分地露出第一样本，而不使第一水坑与固体结构相接触和/或不用液体替代第一水坑。从第二样本移除第二水坑的至少一部分，以便至少部分地露出第二样本，而不使第二水坑与固体结构相接触或者不用液体替代第二水坑。在一些实施例中，第一水坑和第二水坑是独立式的水坑。至少一些实施例是一种方法，该方法包括：以防溅流体出口速度从流体分配机构输送液体。液体以防溅流体出口速度流动，并且将其朝着显微镜载玻片（例如，载玻片的上表面）引导，从而使得显微镜载玻片承载所收集的液体体积。液体通过，例如，表面张力至少部分地支撑在载玻片上。在一些实施例中，防溅流体出口速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对在自动化组织学系统内的载玻片承载的样本进行处理的方法，其包括：自动分配第一液体以便在载玻片上形成第一水坑，所述第一水坑具有形状，所述形状至少部分地由表面张力保持，所述第一液体为染色试剂和复染色试剂中的一个；当所述样本与所述第一水坑接触时，用所述第一液体对所述样本进行染色;从所述样本移除所述第一水坑的至少一部分，以便第一次至少部分地露出所述样本；在第一次至少部分地露出所述样本之后，使中间流体与所述样本接触；在使所述中间流体与所述样本接触之后，第二次至少部分地露出所述样本；自动分配第二液体以便在所述载玻片上形成第二水坑，所述第二水坑具有形状，所述形状至少部分地由表面张力保持，所述第二液体为所述染色试剂和所述复染色试剂中的另一个；以及当第二次至少部分地露出所述样本之后所述样本与所述第二水坑接触时，用所述第二液体对所述样本进行染色。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.13 US 61/916,125;2013.12.13 US 61/916,111;1.一种对位于载玻片处理设备内的显微镜载玻片（4020）上的样本（4034、4930）进行染色的自动化的载玻片处理设备，所述载玻片处理设备包括：
液体移除装置（4330、4700、4800、4840），其可相对于所述载玻片（4020）移动，所述液体移除装置（4330、4700、4800、4840）包括：
气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912），其构造为输出一个或多个气流，以促使在载玻片（4020）的上表面（4044）上的液体（4340、4652、4740、4916）的体积朝着上表面（4044）上的收集区（4550、4742）移动，当所述液体移除装置（4330、4700、4800、4840）相对于所述载玻片（4020）移动时，所述收集区（4550、4742）至少部分地由所述一个或多个气流限定，以及
抽吸元件（4370、4712、4814、4852），其定位为：当所述液体移除装置（4330、4700、4800、4840）相对于所述载玻片（4020）移动时，从所述上表面（4044）移除收集在所述收集区（4550、4742）处的液体（4340、4652、4740、4916）。


2.根据权利要求1所述的自动化载玻片处理设备，其中，气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912）构造为产生至少一个V形气帘（4360、4720、4920、4922）。


3.根据权利要求2所述的自动化载玻片处理设备，其中，所述抽吸元件（4370、4712、4814、4852）包括入口端口（4752、4412），所述入口端口定位为至少接近所述气帘（4360、4720、4920、4922）的顶点（4596、4846）。


4.根据权利要求2或3所述的自动化载玻片处理设备，其中，所述液体移除装置（4330、4700、4800、4840）可沿着所述载玻片（4020）在长度方向上移动，从而使得所述气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912）和所述抽吸元件（4370、4712、4814、4852）相互配合以促使所述液体（4340、4652、4740、4916）朝着所述载玻片（4020）的纵向中心轴（4021）移动。


5.根据权利要求2或3所述的自动化载玻片处理设备，其中，当所述气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912）输出所述气帘（4360、4720、4920、4922）并且所述抽吸元件（4370、4712、4814、4852）抽部分真空时，所述气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912）和所述抽吸元件（4370、4712、4814、4852）相互配合以产生限定所述收集区（4550、4742）的低压区域。


6.根据权利要求2或3所述的自动化载玻片处理设备，其中，所述气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912）包括多个第一出口和多个第二出口，其中，所述第一出口构造为产生所述气帘（4360、4720、4920、4922）的第一部分（4390a），所述气帘的所述第一部分在所述收集区（4550、4742）与所述载玻片的第一纵向边缘（4540）之间延伸，以及其中，所述第二出口构造为产生所述气帘（4360、4720、4920、4922）的第二部分（4390b），所述气帘的所述第二部分在所述收集区（4550、4742）与所述载玻片（4020）的第二纵向边缘（4542）之间延伸。


7.根据权利要求2或3所述的自动化载玻片处理设备，其中，所述气刀（4350、4710、4810、4842、4844、4910、4912）相对于所述载玻片（4020）的所述上表面（4044）成角度，从而使得所述气帘（4360、4720、4920、4922）不垂直于所述载玻片的所述上表面。


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【专利技术属性】
技术研发人员：K卡普斯，H格罗尔，BH克拉姆，M梅特，A莫萨维，D奥康纳，T帕卢齐克，B兰达尔，K斯图姆佩，C谢，G沃德，
申请(专利权)人：文塔纳医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US