成像系统硬件技术方案

一种样品保持器，包括第一构件、第二构件和对正机构，第一构件具有第一保持机构特征，第一保持机构配置为保持包括样品的第一基板，第二构件具有第二保持机构特，第二保持机构配置为保持包括试剂介质的第二基板，并且对正机构连接到第一构件和第二构件中的至少一者并配置为对正第一构件和第二构件使得当第一构件和第二构件对正时样品接触试剂介质的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
成像系统硬件相关申请的交叉引用本申请要求2019年11月6日递交的临时专利申请号62/931,779的优先权。这些申请的全部内容以引用的方式并入。
技术介绍
由于不同细胞内变化的分析物水平(例如，基因和/或蛋白质表达)，受试者组织内的细胞在细胞形态和/或功能上具有差异。细胞在组织内的特定位置(例如，细胞的相对于相邻细胞的位置或细胞的相对于组织微环境的位置)可以影响例如细胞的形态、分化、命运、活性、增殖、行为和与组织中的其它细胞的信号转导和交互作用。先前已利用一些技术对空间异质性进行了研究，所述技术仅在接触完整组织或组织的一部分时提供针对少量分析物的数据的技术、或者提供针对单细胞的大量分析物数据，而未能提供有关单细胞在亲本生物学样品(例如组织样品)中的位置。此外，关于空间分析物数据所使用的成像系统固有地在其分辨率和灵敏度上是可变的。这除了成像设备的布置结构、成像设备的各种类型之间的差异以及图像采集软件(的原因)之外，很大程度上还归结于针对成像系统部件的制造商的变化性。图像质量另外还受到由用户执行的图像采集的变动的影响。当试图对未知荧光强度的样品进行成像或由经验不同的用户对样品进行成像时，此问题将变得更加明显。此外，在实验室环境中，使用各种处理方案来制备供分析用的样品。可以在试管中、在载玻片上或更一般地在由基板支撑的样品上执行这些方案。某些方案在稳定、受控的温度条件下执行，以确保样品和方案试剂的保真度。其它方案涉及温度循环及其它步骤，其中样品的温度以受控的方式被调节。为了在方案期间加热样品与其支撑基板，热循环仪、加热板或其它加热装置可被使用。作为一个示例，热循环仪可作为用于核酸扩增及转录和反转录分析序列中的聚合酶链反应方案的一部分。以热循环仪和其它加热装置对样品受控加热还可发生来促进对于例如限制性酶切消化和快速诊断的温度敏感性反应。另外，生物样品可被置于固体支撑物上用于分析，以鉴定或特征化样品内的分析物(比如DNA、RNA或其它遗传物质)。印制的指南可有助于改善样品在固体支撑物上的置放。
技术实现思路
用于评估成像设备和成像系统的质量和分辨率的对照载玻片、方法和系统可利用各种基板实现。如本文中所使用的，术语“基板”指的是具有表面的支撑物(例如玻璃载玻片、水凝胶、膜层、层、多孔膜、流动池、固体材料等)。在实施例中，基板是玻璃载玻片。“基板”如本文中所使用的且当未加修饰语“化学”或“序列分析”时指的是具有至少一个表面的构件，所述表面通常用于为生物样品、分析物和/或本文中所描述的任何其它化学的和/或物理的部分、试剂和结构(比如列阵)提供物理支撑。基板可以由以下形成：各种固体材料、基于凝胶的材料、胶体材料、半固体材料(例如至少部分交联的材料)、完全固化或部分固化的材料、以及为提供物理支撑经过相变或相转变的材料。可用在本文中描述的方法和系统中的基板的示例包括但不限于载玻片(例如由各种玻璃形成的载玻片、由各种聚合物形成的载玻片)、水凝胶、层和/或膜层、膜(例如多孔膜)、流动池、比色皿、晶片、板。在一些实施例中，基板可以可选地包括功能元素，比如凹部、突出结构、微流体元件(例如通道、贮器、电极、阀、密封件)和各种标记，如将在以下进一步详细论述的。本公开进一步描述了用于保持或支撑基板的装置。尤其，所描述的装置包括分别接收第一和第二基板的第一和第二构件。在一些实施例中，本公开的装置可用于将第一和第二基板夹叠(sandwich)在一起，以用于空间转录组学应用。在一些实施例中，第一基板可在它的表面上支撑样品(例如，生物基质)。在一些实施例中，第二基板可包括多个条形码探针和/或透化试剂。所描述的用于保持或支撑基板的装置还包括对正机构，所述对正机构连接到所述构件中的至少一者并使第一构件和第二构件对正。因此，本公开的装置可以有利地使第一基板和第二基板以及可处在第一和第二基板的表面上的任何样品、条形码探针或透化试剂对正。也即，本公开的装置可通过使第一和第二基板以对正的方式彼此接触来促进对样品(例如，生物样品)的分析。在空间转录组学应用中，第一和第二基板的对正是关键的，因为会需要样品(例如，生物样品)与基板的条形码区域对正。当前在空间转录组学测定中使生物样品与条形码区域对正的方法涉及用户将生物样品仔细地置放到包括多个条形码探针的基板上。因此，在一些实施例中，所描述的装置的优点在于，为用户提供了使样品与条形码区域对正的对正工具。本公开的装置可减少测定期间的用户差错，从而还降低了样品分析成本。在一些实施例中，本公开的装置的另一优点在于，减少了在对正生物样品和基板的条形码化区域时可由用户差错引起的像差或成像瑕疵的数量。在一些实施例中，本公开的装置允许针对感兴趣区域预筛选样品。在一些实施例中，本公开的装置允许检查存档样品。在一个方面中，本公开涉及一种样品保持器，所述样品保持器包括：第一构件，第一构件包括第一保持机构，第一保持机构配置为保持包括样品的第一基板；第二构件，第二构件包括第二保持机构，第二保持机构配置为保持包括试剂介质的第二基板；以及对正机构，对正机构连接到第一和第二构件中的一者或两者，并配置为对正第一和第二构件使得在第一和第二构件对正时样品接触试剂介质的至少一部分。在一些实施例中，对正机构包括连接到第一和第二构件的旋转致动器。在一些实施例中，对正机构包括位于第一和第二构件中的一者或两者上的一个或多个连接器以及位于第一和第二构件中的一者或两者上的一个或多个接收器，其中所述一个或多个接收器定位成与所述一个或多个连接器接合。在一些实施例中，旋转致动器包括铰链。在一些实施例中，旋转致动器包括折叠构件。在一些实施例中，旋转致动器包括至少一个臂。在一些实施例中，第一保持机构包括尺寸设计为接收第一基板的凹部。在一些实施例中，样品保持器还包括垫片，所述垫片定位在凹部内并配置为维持凹部与第一基板之间的过盈配合。在一些实施例中，第一保持机构包括配置为向第一基板施加力来维持第一基板与第一构件之间接触的一个或多个构件。在一些实施例中，第二保持机构包括尺寸设计为接收第二基板的凹部。在一些实施例中，第二保持机构包括配置为向第二基板施加力来维持第二基板与第二构件之间接触的一个或多个构件。在一些实施方案中，试剂介质包括以下中的至少一种：包含透化试剂的溶液、固体透化试剂、以及包含透化试剂的水凝胶化合物。在一些实施例中，第一构件包括孔口，所述孔口定位成使得在第一基板被保持时该孔口与第一基板的样品区域对正。在一些实施例中，第二构件包括至少一个孔口，所述至少一个孔口定位成使得在第一基板被保持并且第一和第二构件通过对正机构被对正时该至少一个孔口中的孔口与第一基板的样品区域的至少一部分对正。在一些实施例中，样品保持器还包括试剂井，试剂井通过所述至少一个孔口的一个或多个边界表面且通过第二基板的后表面形成，其中，添加到试剂井的试剂溶液通过所述边界表面被容纳并渗透通过第二基板的后表面。在一些实施例中，第二基板的后表面与第二基板的面向在第一基板上的样品的前表面相反。在一些实施例中，样品保持器还包括第一调节机构，第一调节机构连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种样品保持器，包括：/n第一构件，所述第一构件包括第一保持机构，所述第一保持机构配置为保持包括样品的第一基板；/n第二构件，所述第二构件包括第二保持机构，所述第二保持机构配置为保持包括试剂介质的第二基板；以及/n对正机构，所述对正结构连接到第一构件和第二构件中的一者或两者，并且配置为对正第一构件和第二构件使得当第一构件和第二构件对正时样品接触试剂介质的至少一部分。/n

【技术特征摘要】
20191106 US 62/931,779;20191206 US PCT/US2019/06511.一种样品保持器，包括：
第一构件，所述第一构件包括第一保持机构，所述第一保持机构配置为保持包括样品的第一基板；
第二构件，所述第二构件包括第二保持机构，所述第二保持机构配置为保持包括试剂介质的第二基板；以及
对正机构，所述对正结构连接到第一构件和第二构件中的一者或两者，并且配置为对正第一构件和第二构件使得当第一构件和第二构件对正时样品接触试剂介质的至少一部分。


2.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述对正机构包括连接到第一构件和第二构件的旋转致动器。


3.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述对正机构包括：
定位在第一构件和第二构件中的一者或两者上的一个或多个连接器；和
定位在第一构件和第二构件中的一者或两者上的一个或多个接收器，其中，所述一个或多个接收器定位成与所述一个或多个连接器接合。


4.如权利要求2所述的样品保持器，其特征在于，所述旋转致动器包括铰链。


5.如权利要求2所述的样品保持器，其特征在于，所述旋转致动器包括折叠构件。


6.如权利要求2所述的样品保持器，其特征在于，所述旋转致动器包括至少一个臂。


7.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述第一保持机构包括尺寸设计为接收第一基板的凹部。


8.如权利要求7所述的样品保持器，其特征在于，还包括垫片，所述垫片位于所述凹部内并配置为维持凹部与第一基板之间的过盈配合。


9.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述第一保持机构包括配置为向第一基板施加力来维持第一基板与第一构件之间接触的一个或多个构件。


10.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述第二保持机构包括尺寸设计为接收第二基板的凹部。


11.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述第二保持机构包括配置为向第二基板施加力来维持第二基板与第二构件之间接触的一个或多个构件。


12.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述试剂介质包括以下中的至少一种：包含透化试剂的溶液、固体透化试剂、以及包含透化试剂的水凝胶化合物。


13.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述第一构件包括孔口，所述孔口定位成使得当第一基板被保持时孔口与第一基板的样品区域对正。


14.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述第二构件包括至少一个孔口，所述至少一个孔口定位成使得当第一基板被保持并且第一构件和第二构件通过对正机构被对正时所述至少一个孔口中的孔口与第一基板的样品区域的至少一部分对正。


15.如权利要求14所述的样品保持器，其特征在于，还包括试剂井，所述试剂井通过所述至少一个孔口的一个或多个边界表面并通过第二基板的后表面形成，其中，添加到试剂井的试剂溶液通过所述边界表面被容纳并渗透通过第二基板的后表面。


16.如权利要求15所述的样品保持器，其特征在于，所述第二基板的后表面与第二基板的面向在第一基板上的样品的前表面相反。


17.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，还包括第一调节机构，所述第一调节机构连接到第一构件并配置为使第一基板在与第一基板的支撑样品的表面平行的至少一个方向上平移。


18.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述对正机构配置为在第一基板和第二基板对正时维持第一基板和第二基板之间的分隔。


19.如权利要求18所述的样品保持器，其特征在于，所述对正机构配置为维持所述分隔使得第一基板上的样品的至少一部分接触第二基板上的试剂介质的至少一部分。


20.如权利要求18所述的样品保持器，其特征在于，在与第一基板的支撑样品的表面正交的方向上测量，第一基板和第二基板之间的分隔是在50微米与1mm之间。


21.如权利要求18所述的样品保持器，其特征在于，所述第一基板和第二基板之间的分隔是在50微米与500微米之间。


22.如权利要求18所述的样品保持器，其特征在于，所述对正机构配置为在第一基板和第二基板对正时维持第一基板和第二基板大致平行使得第一基板和第二基板之间的角度为两度或更小。


23.如权利要求22所述的样品保持器，其特征在于，所述角度是0.5度或更小。


24.如权利要求22所述的样品保持器，其特征在于，还包括一个或多个间隔构件，所述一个或多个间隔构件连接到第一构件和第二构件中的一者或两者，定位成使得当第一基板和第二基板对正时所述一个或多个间隔构件处在第一构件和第二构件之间。


25.如权利要求18所述的样品保持器，其特征在于，还包括第二调节机构，所述第二调节机构配置为在与第一基板的支撑样品的表面正交的方向上调节所述分隔的距离。


26.如权利要求25所述的样品保持器，其特征在于，所述第二调节机构是所述对正机构的组成部分。


27.如权利要求25所述的样品保持器，其特征在于，所述第二调节机构连接到第一构件和第二构件中的一者或两者。


28.如权利要求1所述的样品保持器，其特征在于，所述对正机构包括连接到第一构件和第二构件的定位销和/或定位凸片。


29.如权利要求10所述的样品保持器，其特征在于，所述第二保持机构包括尺寸设计为接收间隔构件的第二凹部。


30.如权利要求18所述的样品保持器，其特征在于，在与第一基板的支撑样品的表面正交的方向上测量，第一基板和第二基板之间的分隔是在2.5微米与25微米之间。


31.一种样品保持器，包括：
第一构件，所述第一构件包括第一保持机构，所述第一保持机构配置为保持包括样品的第一基板；
第二构件，所述第二构件包括第二保持机构，所述第二保持机构配置为保持包括列阵的第二基板；以及
对正机构，所述对正机构连接到第一构件和第二构件中的一者或两者，并配置为对正第一构件和第二构件使得当第一构件和第二构件对正时所述样品的至少一部分与所述列阵的至少一部分竖直对正。


32.如权利要求31所述的样品保持器，其特征在于，所述样品包括呈空间布置结构的分析物。

【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·考克斯，A·M·滕托里，R·巴拉德瓦杰，
申请(专利权)人：一零x基因组学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US