用于组织学样品的试剂的喷墨沉积制造技术

本发明专利技术涉及用于组织学样品的试剂的喷墨沉积。公开了用于将试剂液滴沉积至细胞或组织样品上的装置和方法。任选地，样品具有保护性流体层，液滴具有约1pL至约50pL的体积，将pH调节剂分配至样品，液滴具有约5m/s至约15m/s的速度，液滴具有大于9.52x10

【技术实现步骤摘要】
用于组织学样品的试剂的喷墨沉积
[0001]相关申请的交叉引用本申请是国际申请日为2016年4月20日的国际申请PCT/EP2016/058801进入中国、申请号为201680022722.4的题为“用于组织学样品的试剂的喷墨沉积”的专利技术专利申请的分案申请。本申请要求于2015年4月20日提交的美国临时专利申请号62/150,122的申请日的权益，所述申请的公开内容在此通过引用并入本文。


[0002]本公开在诊断领域中具有工业适用性。

技术介绍

[0003]分子病理学是在引起疾病或以其他方式与疾病相关的DNA、mRNA和蛋白的分子水平上的检查。从这种检查可以阐明关于患者诊断、预后和治疗选项的重要信息。疾病，诸如癌症，可以通过多种不同的方法来诊断。一种方法是鉴定组织或细胞中的生物标志物(诸如癌症生物标志物)的存在，所述生物标志物与特定癌症类型相关或被认为与特定癌症类型相关。
[0004]苏木精和伊红(H&E)是已经使用至少一个世纪的初级染剂，并且对于识别各种组织类型和形态学变化(其形成当代癌症诊断的基础)是必不可少的。该染剂与各种固定剂良好地起作用，并且显示广泛范围的细胞质、核和细胞外基质特征。苏木精具有深蓝紫色，并且通过复杂的反应染色核酸。伊红是粉红色，并且非特异性染色蛋白。在典型组织中，核被染成蓝色，而细胞质和细胞外基质具有不同程度的粉红色染色。充分固定的细胞显示相当大的核内细节。核显示异染色质的缩合的不同细胞型和癌型特异性模式（苏木精染色），其在诊断上非常重要。核仁用伊红染色。如果存在丰富的多核糖体，则细胞质将具有不同的蓝色投影(cast)。可以通过在核附近的区域中不存在染色来暂时鉴定高尔基区域。因此，该染剂公开了丰富的结构信息，其具有特定的功能意义。
[0005]组织化学和细胞化学是经常用于通过用分子标记样品来鉴定完整细胞的背景下的生物标志物的技术，所述分子以可在显微镜上显现的方式特异性结合生物标志物。免疫组织化学(IHC)和免疫细胞化学(ICC)是使用抗体来标记生物标志物的组织化学和细胞化学的类型。通过在组织环境或细胞环境的背景下鉴定生物标志物，可以阐明生物标志物和细胞或组织样品的其他形态或分子特征之间的空间关系，其可以揭示从其他分子或细胞技术不明显的信息。
[0006]这些技术通常需要在封固在显微镜载片(诸如玻璃、塑料或石英显微镜载片)上的组织切片(例如，肿瘤活检样品)或细胞样品(例如，血液或骨髓)上进行的一系列处理步骤。经常使用的步骤包括预处理以制备组织样品用于封固和染色(例如，脱蜡、再水化和/或抗原修复)，用生物标志物特异性抗体或探针标记组织样品，酶标记的二级处理和孵育，底物与酶反应以产生突出显示针对生物标志物标记的样品的区域的荧光团或发色团，复染等。这些步骤中的大多数通过多个冲洗步骤分开以从先前步骤去除未反应的残留试剂。孵育通
常在升高的温度(通常约37℃)下进行，并且必须连续地保护组织免于脱水。
[0007]鉴于IHC所需的大量重复处理步骤，已引入自动化系统以减少人力劳动以及与之相关的成本和错误率，且引入一致性。已经成功采用的自动化系统的实例包括可得自Ventana Medical Systems (Tucson, Ariz.)的ES
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、NexES
®
、DISCOVERY
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、BENCHMARK
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和Gen II
®
染色系统。这些系统采用微处理器控制系统，其包括支撑径向定位的载片的旋转传送带。步进马达旋转传送带，其将每个载片放置在位于载片上方的一系列试剂分配器之一下面。载片和试剂分配器上的条形码允许分配器和载片的计算机控制的定位，使得可以通过计算机的适当编程来对各种组织样品中各自进行不同的试剂处理。
[0008]为了在处理期间引入试剂和其他流体，经常使用试剂递送系统和方法。通常，试剂递送系统通过将针或塑料管插入试剂储存器或小瓶中、用马达驱动的注射器将试剂吸入管中、将针移动至载片(或其他容器)并将注射器翻转以分配试剂，来自动移液试剂。在诸如前述的过程中，许多试剂必须以精确测量的少量(低至微升规模)沉积在载片上。
[0009]根本上设计仪器诸如Ventana Medical Systems ES
®
、NexES
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、BENCHMARK
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和DISCOVERY
®
系统以便在受控环境条件下将试剂依次施加至安装在1*3英寸玻璃显微镜载片上的组织切片。仪器必须执行几种基本功能，诸如试剂施加，洗涤(以去除先前施加的试剂)，喷射排空(减少洗涤后载片上的残留缓冲液体积的技术)，Liquid Coverslip
™
施加(用于含有试剂和防止蒸发的轻油应用)和其他仪器功能。
[0010]在载片上染色组织的过程由上述基本仪器功能的依次重复组成。基本上将试剂施加至组织，然后在特定温度下孵育指定时间。当孵育时间完成时，将试剂从载片上洗掉，并施加下一试剂，孵育并洗掉等，直到已经施加所有试剂且染色过程完成。

技术实现思路

[0011]在本公开的一个方面是包含染料(例如苏木精或伊红)、表面活性剂和粘度调节剂的初级染色组合物。在一些实施方案中，所述初级染色组合物适合于从本文进一步描述的液滴按需试剂分配系统分配。在一些实施方案中，所述液滴按需试剂分配系统是喷墨分配系统。在一些实施方案中，所述初级染色组合物进一步包含氯化铝。
[0012]在本公开的另一个方面是包含染料、表面活性剂和粘度调节剂的初级染色组合物，其中所述组合物具有范围为约1cp至约40cp的粘度和范围为约25达因/cm至约45达因/cm的表面张力。在一些实施方案中，所述组合物具有范围为约6cp至约10cp的粘度。在一些实施方案中，所述染料选自苏木精、伊红吖啶橙、俾斯麦棕、胭脂红、考马斯蓝、甲酚紫、结晶紫、DAPI(“2
‑
(4
‑
脒基苯基)
‑
1H
‑
吲哚
‑6‑
甲脒”)、溴化乙锭、酸性品红(acid fucsine)、Hoechst染剂、碘、孔雀石绿、甲基绿、亚甲基蓝、中性红、尼罗蓝、尼罗红、四氧化锇、罗丹明和番红精。在一些实施方案中，所述表面活性剂是非离子型表面活性剂。在一些实施方案中，所述粘度调节剂是二醇。在一些实施方案中，所述粘度调节剂是丙二醇。在一些实施方案中，所述表面活性剂以范围为所述初级染色组合物的总重量的约0.01％至约0.5％的量存在。在一些实施方案中，所述粘度调节剂以范围为所述初级染色组合物的总重量的约35％至约60％的量存在。在一些实施方案中，所述初级染色组合物进一步包含缓冲剂。在一些实施方案中，所述初级染色组合物进一步包含缓冲剂。在一些实施方案中，所述初级染色组合物具有范围为约2至约5的pH。在一些实施方案中，所述初级染色组合物具有约2.2的
pH。在一些实施方案中，所述初级染色组合物进一步包含氯化铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.将试剂分配至生物样品（908）上的方法，其包括：将保护性流体层覆盖至生物样品（908）上，所述生物样品（908）被安放于支持介质上；分配约1pL至约50pL的试剂液滴，使得所述试剂液滴渗透所述保护性流体层且接触所述生物样品（908）；其中所述试剂液滴包含选自初级染色试剂组合物和抗体试剂组合物的试剂组合物；其中沉积在所述生物样品上的试剂的质量基于特定生物样品和/或通过下述的测定可变：(i)通过分配机构的多次通过来施加试剂，(ii)改变试剂分配的每英寸点数(dpi)，(iii)改变液滴体积，和/或(iv)改变试剂浓度，其中所述试剂液滴以约5m/s至约15 m/s的速度分配，其中所述试剂液滴的动能大于所述保护性流体层的表面张力，其中所述初级染色试剂组合物包含染料、表面活性剂和粘度调节剂，其中所述组合物具有范围为约0.001 Pa
∙
s（1cp）至约0.04 Pa
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s（40cp）的粘度和范围为约25
∙
g/s2（25达因/cm）至约45
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g/s2（45达因/cm）的表面张力，其中所述抗体试剂组合物包含一抗、表面活性剂和粘度调节剂，其中所述组合物具有范围为约0.004 Pa
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s（4cp）至约0.007 Pa
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s（7cp）的粘度和范围为约20
∙
g/s2（20达...

【专利技术属性】
技术研发人员：M波拉斯克，R科齐科夫斯基，E克莱因，C帕卢齐克，H格罗尔，M哈扎尔，R塔库尔，
申请(专利权)人：文塔纳医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：