CN101495245A - 分析基板涂覆装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于生产带涂层的分析基板的装置和方法，其采用设置在实验环境中的紧凑型便携式自动化仪器，在使用时可以“根据需要”一致性地生产出一个或多个带涂层的分析基板用以在涂覆之后即刻使用该分析基板，优选在使用前没有清洗所述带涂层的分析基板的步骤。该装置优选采用具有储液池的施加器盒，所述储液池容纳有用于形成涂层的涂料组合物。优选所述盒是可拆的和可互换的，以有助于生产具有不同涂层或不同涂层图案的各个分析基板。这些带涂层的分析基板由于提高了涂覆装置所施加的涂层质量并且由于涂覆的分析基板在生产后能迅速用于实验室中，因而具有优良的样品粘附性质。
Description
发明背景
[0001]用能够提高生物样品(例如细胞、组织、流体、生物微分子和大分子之类的样品)与分析基板之间粘附性的化学组合物来带涂层的分析基板(本文中也例如称为显微镜载玻片或分析板)的方法是公知的。最初，带涂层的分析基板通常是使其蘸上诸如明胶或白蛋白之类的常见蛋白质类物质。这些组合物将使得分析基板具有弱粘附性以将生物样品粘附到该分析基板上。然而，由于对提高粘附效果的需要，带涂层的分析基板的方法发展到采用其它步骤和材料，例如利用带正电的氨基酸如L-赖氨酸的聚合物(即聚L-赖氨酸)。在该方法中，是将分析基板浸入溶解在常用实验溶剂，如乙醇或丙酮中的百分之2～5的聚L-赖氨酸溶液中。这些方法可制造出粘附性提高的分析基板，但其却不适用于最新开发出的实验方法，所述方法使得上面连接有生物样品的分析基板经受极端苛刻的环境或条件，例如酶消化、微波煮沸、压力锅处理、蒸锅煮沸以及原位杂交方式。
[0002]目前用来制备正性涂覆的分析基板(positively coatedanalytic substrate)的最为常用的组合物是硅酮聚合物3-氨基丙基三乙氧基硅烷，该基板能够耐受最为苛刻的实验方法。这里使用的术语“带正电荷的分析基板”涉及涂层赋予玻璃表面的“正”静电荷。该涂层的“正”静电荷吸引通常呈“负”静电荷的生物样品。
[0003]目前通用于生产实验装置中的带正电荷分析基板(本文也称为“带涂层的分析基板”)的方法是将所述分析基板浸入2％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液中2到10分钟。然后将这样处理后的分析基板进行数次去离子水或者新制丙酮的清洗，再在室温下风干，或加热到例如60℃下60分钟，或者过夜。然后将该带涂层的分析基板在室温下存放在无尘容器中直到实验使用时。
[0004]为了实施该方法，实验人员必须花大量的时间来拆开普通“未处理分析基板”的包装并将其放入分析基板装架上(例如显微镜载玻片装架)，该分析基板架将单个分析基板彼此分隔开，以使得每个分析基板的所有表面均能够被涂覆。这些将各单个分析基板从其原包装中取出、将其放在装架中、使其浸入涂料溶液、清洗数次、然后干燥、以及再次包装好该分析基板以便存放的繁琐操作步骤对于大多数实验室来说是成本效率不高的。而且，以这种方式生产的分析基板上的涂层质量也有所不同，因为已知的不可控变量和该方法过程中发生的未知变数的缘故，例如所购买的不同批次涂料组合物之间的浓度差异、不同人制备的工作涂料组合物溶液批次的浓度差异、所使用的混合装置类型的差异(即移液管与量筒)、校正偏差、温度变化、以及使用过程中工作涂料溶液的降解。
[0005]此外，当在涂覆过程中不严格遵循时间协议时，不同批次的带涂层的分析基板之间在所述分析基板上的带电涂层中会存在数种不一致性。例如，“欠涂覆的”或“欠带电的”分析基板会造成样品与分析基板的不良粘着，从而引起样品从分析基板上脱落下来，显然这是不希望发生的。而通过增加施加到分析基板上的涂料溶液的浓度或者通过增加处理时间使得分析基板“过度带电”或“过度涂覆”，通常会使得分析基板极其疏水(“低润湿性”)，这样分析基板会表现出降低的或者未提高的粘附性质并可能造成用于可视化样品的测试化学物质(例如染料和颜料)与分析基板的非特异性连接。过分疏水的条件对于需要分析基板保持润湿性的自动化染色仪器来说是有害的，因为随着分析基板的正电荷增加，分析基板的疏水性(液体排斥性)也随之增加。
[0006]这些存在于分析基板涂层质量一致性中的固有问题是由于生产这些带涂层的分析基板时的高度人为介入需要造成的。因此，由于技术人员在日常基础实验中极其需要这类带正电荷涂层的分析基板，故实验得选择从实验供应商处购买大量即用型的带电分析基板。不幸的是，所有这些问题和质量不一致性仍然存在于这些市场上可买到的分析基板中，即使这些供应商尽最大努力地改进带涂层的分析基板的流水线生产之后也如此。
[0007]例如，制造商采用的浸入方法通常会在表面上产生不均匀的涂层，因为在所述分析基板浸入涂层的工作浓度之后，分析基板上的涂料材料在清洗步骤过程中受到稀释，从而通常会产生出不均匀的涂层。不均匀的干燥条件会进一步产生不均匀的涂层。即使增大浓度和/或增加时间，增益也会逐渐减少，因为涂料组合物结合玻璃表面的能力部分基于与该玻璃表面密切接触的化学物质的物理局限性。此外，本领域已知将分析基板浸入涂料组合物的现有技术方法会产生一种所有表面均被涂覆的分析基板。这很浪费，因为只有一个分析基板表面，本文称作“功能面”、“样品面”、“上面”或“上表面”，需要进行涂覆使用。
[0008]这些质量不一致性给购买这些即用型带涂层的分析基板的实验人员造成了阻碍和挫折。因而在世界范围内都需要一种改良的带涂层的分析基板，其可赋予高于当前实验室带涂层或商用带涂层的分析基板的粘附性质，而最重要的是其可复制的并且在质量和功能上具有一致性。
发明简述
[0009]本发明涉及一种用于生产带涂层的分析基板的装置和方法，其采用设置在实验装置中的紧凑型便携式自动化仪器，在使用时其可以“根据需要”一致性地生产出一个或多个带涂层的分析基板用以在涂覆之后即刻使用该分析基板，并优选在使用前没有清洗该带涂层的分析基板的步骤。生产出来后，由于在线自动控制过程，这些带涂层的分析基板的生产与现有技术已知的带涂层的分析基板相比的成本效率非常高。该装置优选采用具有储液池的盒，所述储液池含有用于形成涂层的涂料组合物。优选所述盒是可拆的和可更换的，以有助于生产具有不同涂层或不同涂层图案的单个分析基板。
[0010]这些带涂层的显微镜分析基板具有优良的样品粘附性质，因为提高了涂覆装置固有的一致性并且该分析基板在涂覆后能很快使用。
[0011]本申请可能包含与美国专利No.5948685，6372006，6818451，6555384，6713304以及序列号为No.10/944522，10/805777，10/989785和10/990/080的美国专利申请共同的主题，这里特别地分别引入其全文作为参考。
附图说明
[0012]图1是本发明装置的侧视图。
[0013]图2是本发明装置的顶视图。
[0014]图3是另一种形式的所述装置的顶视图。
[0015]图4是本发明施加器盒的横截面视图。
[0016]图5是图4的盒的底视图。
[0017]图6是本发明另一种形式的施加器盒的横截面视图。
[0018]图7是图6的盒的底视图。
[0019]图8是本发明另一种形式的施加器盒的横截面视图。
[0020]图9是图8的盒的底视图。
[0021]图10是本发明另一种形式的施加器盒的横截面视图。
[0022]图11是本发明另一种形式的施加器盒的横截面视图。
[0023]图12是使用本发明装置的施加方法侧视图。
[0024]图13是使用本发明装置的另一种施加方法侧视图。
[0025]图14是使用本发明装置的另一种施加方法侧视图。
[0026]图15是使用本发明装置的另一种施加方法侧视图。
[0027]图16是使用本发明装置的另一种施加方法侧视图。
[0028]图17是本发明的带涂层的分析基板的顶视图。
[0029]图18是本发明另一种形式的带涂层的分析基板顶视图。
[0030]图19是本发明另一种形式的带涂层的分析基板顶视图。
[0031]图20是本发明另一种形式的带涂层的分析基板顶视图。
[0032]图21是本发明另一种形式的带涂层的分析基板顶视图。
[0033]图22是本发明另一种形式的带涂层的分析基板顶视图。
[0034]图23是本发明另一种实施方案的施加器盒的侧视图。
[0035]图24是图23的施加器盒在活化时的侧视图。
[0036]图25是本发明另一种实施方案的施加器盒的侧视图。
[0037]图26是本发明另一种实施方案的施加器盒的侧视图。
[0038]图27是本发明另一种实施方案的施加器盒的侧视图。
[0039]图28是本发明另一种实施方案的施加器盒的侧视图。
[0040]图29是可容纳多于一个施加器盒的可移动施加器盒支架(cartridge holder)的顶视图。
发明详细说明
[0041]如上所述，人们长久以来一直需要一种具有一致性粘附性质的带涂层的分析基板(例如带涂层的显微镜载玻片)，其足以将生物样品牢固地粘附在分析基板上。带涂层的分析基板领域已知用来连接生物样品的方法需要浸渍分析基板，并且不能在分析基板上沉积均匀而精确的涂层量。这些方法生产的分析基板通常在使用前存放了数周、数月甚至数年，在此时间段内其会进一步降解。本发明提供了一种用于生产分析基板的方法和装置，其克服了现有技术方法的缺点。
[0042]在一种实施方案中，本发明致力于一种便携式装置和方法，用于“根据需要”快速生产用来测试实验样品的带涂层的实验分析基板。这里使用的术语“分析基板”涉及但不限于，分析板、显微镜板、以及显微镜载玻片，下面将有更加详细的描述。分析基板可具有在使用地点，例如实验室中，设置的正电荷涂层，疏水性涂层(液体和样品持留边框)，阴离子、阳离子和/或中性涂层。
[0043]所述分析基板可以由玻璃、塑料、合成聚合物或陶瓷构成，并且可以是实验检测领域已知的任何尺寸或形状，例如，包括任何实验支持结构或测试结构或者用于实验室测试或检测的设备，包括但不限于显微镜分析板，显微镜载玻片，试管，皮氏培养皿，微阵列，生物芯片，测试板，容器，珠和测试条带。分析基板上的涂层优选能稳定至少数天，并且优选当样品施加到该分析基板上时其通过包含在生物样品中在生物样品周围(例如缓冲液或稀释液或与该样品相接触的其它含水材料)的水或者来自使生物组织片段漂浮在分析基板上的水浴的水而水解活化。不希望受理论之约束，据说水将所述涂料组合物(例如硅烷)水解，然后其连接到所述分析基板表面并使分析基板和设置于其上的生物样品之间形成其它的连接，从而提高生物样品与分析基板的粘附性。所得到的分析基板优选是可润湿的并且不是过度疏水的(除交替涂层类型之外，因其赋予分析基板极其疏水的表面以用于特殊需要的结果，例如美国专利No.5948685中记载的疏水性边框)，从而有助于用流体处理剂进一步处理生物样品，这需要分析基板具有润湿性。
[0044]这里使用的术语“生物样品”包括但不限于，未经处理的样品、处理后的样品、石蜡包埋组织、全样载片(whole mounts)、冷冻片段、细胞制剂、细胞悬液、涂片(touch preps)、薄层(thin preps)、细胞离心涂片(cytospins)、以及其它的生物材料或分子，包括血液、尿液、脑脊流体、胸膜流体、腹水、活检材料、细针吸取活检样品、阴道刮片、拭样细胞或组织、微生物制剂包括细菌、病毒、寄生虫、原生动物、蛋白质、DNA、RNA、碳水化合物、脂质、微阵列、ELISA试剂和分析物、合成大分子、磷脂、生物分子的载体结构(例如金属、珠、塑料、聚合物、玻璃)、或者任何其它连接到生物测试基板上用于加工、检测或观察的材料。
[0045]现有技术的带正电涂层的分析基板通常采用具有中心硅(S)原子连接着甲硅烷基(OR)和官能团(Y)的的硅烷分子涂覆，其通式结构为：
[0046]在本发明一种实施方案中的引物(primer)或偶联剂(即硅烷或硅氧烷)上的官能团(Y)将该生物样品连接到分析板上，而在另一些实施方案中，可以以可替换方式起作用以具有疏水性，其中所述引物或偶联剂起到分析板上的疏水涂层的作用或者起到在分析板上形成疏水边框的作用。引物和偶联剂的这些和涉及其在分析板上的使用的另一些性质，包括其疏水性、亲水性、粘附性和离子性(阳离子、阴离子、中性)，在John Wiley和Sons的Encyclopedia of PolymerScience and Technology，Second Edition，2005中有进一步的描述，这里特别全文引入作为参考。
[0047]不希望受到理论的约束，在硅酮连玻璃领域已知的是通常开始是水解步骤(形成硅烷醇)，其中使带涂层的分析基板暴露于水(从而水解硅烷)，以及缩聚步骤，其中硅烷醇化合物连接到玻璃表面上的OH基团以在硅和玻璃表面之间形成硅氧烷键(Si-O-Si)，并在所述玻璃表面上提供暴露的Y基团。同样，通过硅氧烷基团，范德华力、氢键和共价键也是可能的。
水解：
缩合(偶联)：
(玻璃表面) (玻璃表面)
[0048]水解步骤在实验室或商业生产中可以去掉，如果在干燥分析基板之前所述带涂层的分析基板只在丙酮或其它非水性溶剂中清洗的话。即使一些程序在干燥之前是在水中清洗带涂层的分析基板，所述玻璃表面也不能通过硅烷醇组合物的缩合而有效地涂覆，这是因为浸渍不是一种有效地向分析基板施加硅酮组合物的方式。
[0049]所有先前已知的在实验室或商用装置中制造的带正电涂层的分析基板是在涂层施加之后、在干燥之前采用某种类型的清洗步骤生产的，所述清洗步骤或者是在溶解着所述涂料材料的溶剂中或者水中进行。所有这些程序生产出已完成其水解步骤(如果有)的带涂层的分析基板，并且在实验室中使用(其中，样品被设置在所述分析基板上)前进行了干燥盒包装。以这种方式生产的分析基板在存放时开始损失其功能性质(粘附性)，例如是由于环境污染物(即灰尘、潮气)的污染，从而使得所述分析基板表面上的官能团不能有效地连接样品。
[0050]商业生产或实验室制造的带涂层的分析基板在实验室的主要缺点在于水解和缩合步骤在其在实验使用以连接生物样品之前(例如数周、数月甚至数年)已经充分完成了。这种预先施加的涂层是不稳定的，并且在存放过程中随着时间的增长会逐渐丧失其粘附性和粘结一致性。
[0051]在本发明中，自动生产带涂层的分析基板，其优选立即或者在大约数分钟、数小时或数天内使用，其中直到样品施加到玻璃表面上时才发生所述涂料的水解和缩合步骤(由于包含在生物样品、水性样品制剂、缓冲液、稀释液、其它溶液或组织水浴上面或内部的水的相互作用)。这种发生在新施加涂料内的原位水解和缩合将样品在一个步骤内连接到玻璃上，从而就在将样品施加到带涂层的分析基板之时提供样品和带涂层的分析基板的优良粘附。这里使用的术语“自动”是指可以通过AC或DC电流(包括电池组)、太阳能、手动曲柄或脚踏曲柄或其它动力驱动手段驱动的装置。
[0052]优选地，本发明的分析基板涂覆有包含一种或多种硅基化合物的涂料组合物，包括但不限于硅酮、硅流体、硅烷或硅氧烷。可用于本发明的硅烷包括但不限于：乙烯基硅烷类，包括乙烯基三氯硅烷、β-甲氧乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷；丙烯酰氧基硅烷类，包括3-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷；环氧基硅烷类，包括β-(3，4-环氧基环己基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基-三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基-甲基二乙氧基硅烷；氨基硅烷类，包括N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基-三甲氧硅烷、N-β(氨基乙基)-γ-氨基丙基-甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基-三甲氧基硅烷；巯基硅烷类，包括γ-巯基丙基-三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷；异氰酸根合硅烷类，包括3-异氰酸丙酯基三乙氧基硅烷；以及氯丙基硅烷类，包括γ-氯丙基三甲氧基硅烷。其它可以采用的硅基组合物包括苯乙烯基硅烷类、氟代硅烷类、硅氧烷类、聚硅氧烷类、交联剂、混合硅烷类、以及其它的有机硅烷类、硅烷偶联剂铬复合物以及钛酸盐类、以及本文所述的化学物质的聚合物，和本文所述的任何涂料化学物质的组合。硅烷或硅氧烷占涂料组合物的百分比优选从小于0.0001％到80％以上。Encyclopedia of Polymer Science and Technology，Second Edition，2005包括了这些和其它可用于本发明的硅烷类实例。
[0053]在本发明中，所述装置和方法优选包括利用物理压力来物理涂抹所述表面上的涂层的步骤，其中所述涂料组合物基本上均匀地加载到所述分析基板的表面上。该涂抹步骤包括向玻璃上施加涂料的物理压力，从而使所述涂层物理嵌入所述玻璃的显微山脊、凹谷以及空隙中，以提高所述涂料组合物结合所述表面的能力。
[0054]如上所述，即使一些本领域已知的程序包括了在干燥之前用水清洗所述带涂层的分析基板的步骤，但这样做并不能通过硅烷醇基团的缩合而有效地涂覆所述玻璃表面，这是因为浸渍并不是一种有效地向分析基板施加硅酮组合物的方式。当带涂层的分析基板从非水性溶剂(例如丙酮)中拿出并用水清洗时，仅有很少量的涂料保持与分析基板接触(涂料对分析基板表面的简单表面张力)。涂料的这种接触并不是以硅氧烷键的形式，这是因为所述涂料没有发生足够的水解使其能够形成硅烷醇基团以进而使其与分析基板表面形成硅氧烷键。
[0055]不希望受理论之约束，假设当分析基板浸入水清洗液时立即开始水解。非水性溶剂与水清洗剂的剧烈混合显然本身就会造成涂料组合物在分析基板表面上的微观搅拌。溶剂为了变得可以混溶以达到平衡点而进行的运动在分析基板周围产生微流动。这些微流动导致硅烷醇基团的密切接触减少，而所述密切接触是形成与分析基板表面的硅氧烷键所需的，而硅氧烷键又是涂料连接到分析基板表面所需的。尽管可以推测从涂料组合物转移到水清洗液的任何涂料将发生水解并可以用于结合分析基板表面，但可以预料到固有的问题在于分析基板周围的紧邻区域将具有极为稀释的、围绕所述分析基板的水解的涂料组合物，所述涂料组合物将会是可用于结合到所述分析基板表面的。还显而易见的是，当通过在水清洗液中上下移动分析基板，或者在水清洗液容器中搅拌来浸渍分析基板时，会使涂料材料进一步从分析基板表面损失和/或在其上形成不规则分布的涂层。这些现有技术方法造成了具有不均匀涂层和弱粘性的不良的带涂层的分析基板。还已知这类方法采用了多个清洗步骤，这显然会产生粘性更加不良并且涂层更少的分析基板。
[0056]在本发明中，由于施加器使得所述涂料被物理嵌入，故所述涂料组合物已经与分析基板表面密切接触。当来自生物样品中的水或者包含在水性处理缓冲液或组织水浴中的水被圈闭在样品下方，从而通过留下非常小的空间供硅烷醇基团从分析基板表面上分散开而在样品下方提供局部化的水解区域，使本发明中实现了水解过程中硅烷醇基团与分析基板表面的进一步的密切接触。所述生物样品自身圈闭水并在其自身下方产生一个紧邻的、局部化的水解区域，在该处所述硅烷醇基团可以集中并完全缩合到分析基板表面。在本发明使用过程中发生的涂料的有效缩合可在现有技术的带涂层的分析基板上形成更多的硅氧烷键，这使得生物样品的粘附提高，因为形成的硅氧烷键浓度提高的缘故。总而言之，这个紧邻的局部水解区域和生物样品、引物或偶联剂(例如硅烷、硅氧烷)以及玻璃表面一起，形成了供硅氧烷键与分析基板表面的优良连接以及引物或偶联剂的官能团与生物样品的优良连接的微观环境。
[0057]可用于本发明的涂料组合物的溶剂包括但不限于，醇类，包括甲醇、乙醇和异丙醇，丙酮，酮类，MEK，二甲苯，甲苯，苯，以及水性和非水性和/或有机和无机溶剂，包括极性和非极性溶剂。所述溶剂通常构成20％到99.9999％的所述涂料组合物。所述涂料组合物可进一步包括表面活性剂(阴离子、阳离子、或中性)。所述涂料组合物可具有有助于阳离子、阴离子、中性、疏水性、和亲水性涂层的pH值。因此，所述涂料组合物的pH值范围可以在1-10，根据用于特定涂层的所需静电荷而定。优选，所述涂料处于酸性范围，以赋予阳离子电荷来帮助其静电连接到生物样品上。已知有多种化学物质可用来改变涂料组合物的pH值，包括但不限于醋酸、苯甲酸、硫酸乙酯、氢氧化钾、氢氧化钠、其它的有机和无机酸和碱。
[0058]在替代性的实施方案中，涂料组合物可包括酸催化剂、碱催化剂或者其它本领域已知的催化剂或其组合，其提高涂料组合物中硅烷的预水解和预缩合或者完全缩合的速率。在生物样品施加到分析基板之前，当涂料组合物施加到分析基板上时，这种催化剂引起该涂料组合物的完全或部分水解和/或完全或部分缩合。当所述催化剂存在时其可占所述涂料组合物的例如少于0.00001％到20％。
[0059]这样，水解步骤和缩合步骤可以不在施加生物样品的同时发生。这种方式生产的分析基板可以存放以备之后将生物样品施加到该分析基板上。
[0060]总而言之，在本发明优选的实施方案中，涂料组合物施加到分析基板上，然后将生物样品迅速施加到分析基板上。引发水解步骤的水是通过包含在生物样品、水性样品制剂、缓冲液、稀释液、其它溶液或组织水浴上面或内部的水来提供的。
[0061]如上所述，或者，所述涂料组合物可以包括催化剂(例如酸或碱)。在该实施方案中，在生物样品施加到分析基板上之前，当涂料组合物施加到分析基板上时，水解和缩合步骤完全发生，或者至少部分发生。当施加生物样品时，可能会发生一些更进一步的水解。
[0062]或者，所述涂料组合物可以包括水(从少于0.0001％到99％)，其中，此时，在生物样品施加到该分析基板上之前，在分析基板上所述涂料组合物发生至少部分水解和缩合。当生物样品施加到分析基板上时可能发生进一步的水解和缩合。
[0063]最后，所述涂料组合物可同时包括催化剂和水，其中，在生物样品施加到该分析基板上之前在分析基板上发生至少部分水解和缩合。当施加生物样品时，可能会发生一些更进一步的水解。可使用的催化剂实例包括但不限于有机和无机酸和碱，其包括胺类、苯甲酸类、KOH、醋酸、正丙胺、金属、以及苯基-β-萘胺。还可以解释本发明通过包含预水解的涂料所具有的进一步优点。所述预水解涂料的实施方案将引起引物或偶联剂与分析基板通过至少一个硅氧烷键的连接和固定。这种引物或偶联剂与分析基板的预缩合优点增加了硅氧烷键的量，因为所述引物或偶联剂已经连接到了分析基板上而不能被稀释或清洗掉。添加生物样品可能仅仅发生进一步的水解和缩合。通过本发明的如下涂料实现了这种好处：该涂料在加入生物样品之前其利用或不利用催化剂提供了预水解。现有技术方法没有教导利用或不利用催化剂的预水解方案。
[0064]在一些实施方案中，本发明的优点源自在一些硅烷的原位水解过程中释放了醇。醇的存在是有利的，因为其通过去除来自组织漂浮水浴并圈闭在组织片段下方的水分或者通过去除生物样品片断(例如在冷冻片断中)中固有的水分而使得石蜡包埋的所述组织片断(生物样品)变平或者平整，从而减少了进一步加工之前所需的干燥时间。当将冷冻片断(新鲜组织)连接到分析板上时这种醇的生成可能是有利的。本领域中通常在冷冻片段染色之前、粘附到显微镜分析板以供固定之后，立即将安装在所述显微镜分析板上的所述冷冻片断置于95％的醇中。在将所述冷冻片断连接到带涂层的分析板上时，通过带涂层的分析板水解而原位生成的醇立即透过所述冷冻的生物样品(即组织)，立刻开始固定过程。由于所述涂层通过来自新鲜冷冻生物片断的水而发生水解，所以在缩合步骤中生成的醇会加快在分开的醇容器中固定的时间，或者可以去掉这整个在95％醇中固定的步骤，因此技术人员在安装所述冷冻片断后可以直接进行染色过程，同时去掉了在染色之前在95％的醇容器中的固定步骤。
[0065]在本发明中，所述涂料仅施加到分析基板的上表面(功能面)，特别是施加到其上将定位和设置生物样品的所述基板的所述功能面的至少部分上。在替换性实施方案中，分析基板的两个表面(上和下)都可以单独或同时被涂覆。所述涂层可以覆盖整个分析基板，甚至在不会放置生物样品的区域中。完全涂覆整个分析基板表面区域(即显微镜分析基板的整个上表面)的这种实施方案(与连接生物样品或者围绕生物样品的边框区域的功能无关)，可以帮助粘附墨水和写入设备标记(例如记号笔)，以识别所述分析基板。本领域已知硅烷可有助于将墨水连接到玻璃、塑料和陶瓷表面。通常分析基板上存在有这种区域(即显微镜载玻片的磨砂端、未磨砂端和/或不透明染色端)，在该处将识别标记置于该分析基板上。这里考虑的所述涂料通过与所述标记化学物质以及连接到所述分基板上的硅烷官能团反应而有助于粘附这些标记，例如，从而通过牢固连接到分析基板上的涂层官能团而使得所述标记化学物质与分析基板更加牢固的连接。如上所述，所述涂料优选是硅酮、硅酮流体、硅烷、氟代硅烷、有机官能硅烷、硅氧烷、聚硅氧烷和/或上述的任何组合，或者是硅酮的任何聚合物，或其它涂料组合物，其连接到分析基板表面并形成与所述分析基板表面的连接，并具有至少一个可连接到生物样品上的官能团以及至少一个(优选三个)可连接到分析基板上的反应性甲硅烷基。因此，所述涂料组合物一旦连接到分析基板上就将具有将样品粘附性连接到板上的官能团性质。该方法也可以用在如本文所述的塑料板上。
[0066]本发明设计了一种自持性的(self-contained)紧凑型便携式自动化仪器，其可以安装在实验室环境中来单个地制备带涂层的分析基板，所述分析基板具有通过用具有施加器设备(这里也称为施加器端部)的施加器设备(施加器盒)自动地将涂料组合物涂抹在分析基板的上表面上而施加的涂料组合物。所述涂料组合物可以涂抹、喷涂、凹版涂覆、逆辊涂、滚涂、间隙涂覆(gap coated)、Meyer棒涂、冲模涂覆、幕帘淋涂、或者气刀涂覆到所述分析基板上。本发明设计了将涂料组合物自动施加到单个分析基板、同时施加到多个分析基板、或者一次涂覆一个的形式施加到多个分析基板。
[0067]本发明特别的优点在于所述装置的可替换的、可更换的施加器盒允许使用者迅速而方便地改变装置中使用的涂料组合物和配方。例如，使用者可使用一个施加器盒来针对某特殊类型生物样品制备一些分析基板，然后可将其换成具有容纳着不同涂料组合物的储液器的不同施加器盒，用以制备一些和完全不同的生物样品一起使用的分析基板。本领域众所周知，某些类型的生物样品(例如石蜡包埋的组织，如脑组织、乳房组织、脂肪组织、角化组织、软骨、骨骼、以及处理不足或过度处理的组织(分别例如固定不牢、或固定过牢))比起其它生物样品具有更大的“分析基板粘附性”问题。有问题的未处理的冷冻组织实例包括但不限于，乳房组织、脂肪组织、皮肤组织和脑组织。因此本发明向使用者提供了一种“定制(tailor make)”分析基板的方法，所述分析基本其对特殊类型的生物样品具有更大的粘附质量。单个支架中可以有多个施加器盒，以用数种不同类型的涂料溶液来处理分析基板。
[0068]本发明装置所具有的“按需”生产特异性带涂层的分析基板的能力，使得无需实验室中存货大量的带涂层的分析基板，从而降低了成本并减少了由于效力损失造成的带涂层的分析基板的浪费，这是因为分析基板上的涂层保存期短的缘故。
[0069]在优选的实施方案中，施加器盒用于在分析基板上直接施加和涂抹，其中所述施加器盒的施加器设备用涂料组合物润湿或预润湿，并压在所述分析基板上，使所述组合物被涂抹在所述分析基板上，从而使涂料组合物层嵌在所述分析基板上。所述装置可以进行编程以涂覆分析基板的整个表面或者只是部分表面。这种施加器设备可以一次或多次涂抹所述分析基板，以将所述涂料组合物施加到分析基板上。优选地，所述施加器盒还可以进行调节以改变在涂抹过程中通过施加器设备施加到分析基板上的压力大小。这种压力，例如可以从0.01psi到0.1psi，到1psi，到10psi以上(优选为至少5psi)，以便改善涂料组合物在分析基板中的嵌入性。
[0070]在一种实施方案中，涂料组合物可以喷涂在所述分析基板上，然后通过施加器设备在上面涂抹再使用，而不用先在清洗步骤中清洗，或者所述涂料组合物可以喷涂在所述分析基板上然后不用清洗步骤就使用。优选当所述涂料组合物喷涂到分析基板上时，其仅喷涂到所述分析基板的一个表面上(上表面，即功能面)。
[0071]所述施加器设备可以通过软管、管道或其它导管(如本文其它部分所述)连接到涂料组合物储液池上，并且所述涂料组合物可以直接喷涂到所述施加器设备上从而润湿该施加器设备，其中所述施加器端部接着将所述涂料组合物涂抹在所述分析基板上。
[0072]所述施加器设备和储液池可以为整体式的组件(即施加器盒)，其是可抛弃的和/或可再利用的。所述施加器设备可以在该施加器设备按压在分析基板上时通过储液池中的涂料组合物润湿。所述施加器设备还可以是触针或“触针样”。或者所述施加器盒可以具有笔或“笔样”施加器设备，或者所述施加器盒可以是笔或“笔样”的。
[0073]所述施加器盒的储液池可以被加压，从而在所述施加器设备开始与分析基板接触之前，所述涂料组合物被释放出来以在涂抹所述分析基板之前打底(prime)并润湿所述施加器端部。所述储液池可以通过压力或重力来启动，以当其按压到分析基板上时将所述涂料组合物释放到施加器设备中。
[0074]所述储液池可以是可再装填的或者是可抛弃的(即一次性使用的)。所述施加器盒和/或储液池可以是可交换的(interchangeable)。因此，可以使用施加器盒(或者盒中的储液池)，然后换成不同的施加器盒(或盒中的储液池)，再重新使用直到所述涂料组合物用完。所述施加器盒的施加器设备可以用本领域已知的用于这种施加器的材料(例如棉、聚酯、聚合物、橡胶、塑料、硅酮、泡沫、膜类型、穿孔金属、吸收性和非吸收性材料)构成。
[0075]这种施加器设备可以是软质的、适中的或者硬质的，从而在与该施加器设备可被所述涂料材料润湿程度相关的方面具有不同的耐久性等级(durameter)和吸收性。所述施加器设备可以为任何适用于涂覆实验板的尺寸。所述涂料材料可以是液体、流体、凝胶、半固体或者具有任何其它涂覆化学配方领域已知的稠度。所述涂料组合物可以是清亮的、透明的、半透明的、无色的、有色的、着色的、未着色的、胶体的，或者赋予任何其它涂料组合物领域已知的物理性质。所述涂层一旦位于分析基板上，就可以是清亮的、透明的、半透明的、有色的，或者赋予任何本领域已知的一旦施加到分析基板上就具有的其它物理性质。所述施加器盒可以具有在首次使用后保存期限长(例如数月)的组合物，或者可以具有在首次使用后保存期限较短(例如数小时或数天)的组合物。所述施加器盒可含有两种或多种单独的组合物，其可以在所述施加器盒使用之前进行混合，或者所述施加器盒可以具有两个或多个单独的储液池和施加器设备，用于向所述分析基板施加单独的涂层。
[0076]在优选的实施方案中，所述分析基板只涂覆了一面，即要沉积生物样品的功能面。优选在另一实施方案中，在涂覆过程之后、连接生物样品之前没有清洗步骤。没有清洗步骤使得分析基板上涂料材料稀释较少，并因而提高了涂层厚度上的粘附性和一致性(consistency)。
[0077]在另一实施方案中，所述涂层可以是单分子层、多分子层或者在厚度上有多层。由于涂层优选用具有施加器设备的施加器施加，所以可以施加第一层涂层然后干燥，再施加第二层以通过施加多个层形成所需的厚度。涂层的厚度可以是例如，1×10-10m或以下，1×10-9m或以下，1×10-8m或以下，1×10-7m或以下，1×10-6m或以下，1×10-5m或以下，1×10-4m或以下，1×10-3m或以下。
[0078]在另一种实施方案中，分析基板上的涂层可以具有疏水、亲水、中性、阳离子和阴离子性质。所述装置可以在一个分析基板上分别沉积数种不同类型的涂料(例如疏水性、亲水性、粘性)。在优选的实施方案中。所述仪器可以自动地向所述分析基板的表面施加粘性涂层作为第一涂层，使所述分析基板干燥，再以任何所希望的图案将疏水性第二涂层施加到分析基板上的选择区域(例如作为容纳边框)，以将流体或生物样品容纳在分析基板上特定部位。因此，制备好的分析基板上面可以既具有粘性区域又具有疏水性区域。通过所述仪器可以将涂料的任何组合施加到所述分析基板上。可以将任何类型任何图案的涂料施加到所述分析基板上。所述仪器可以向所述分析基板的整个功能面上或只是分析基板上的选择区域中施加单一涂料。因此，所述仪器可以具有多个施加器盒(和或多个施加器端部)，将多种不同的涂料组合物以任何图案涂覆分析基板。所述施加器盒的施加器设备尺寸可以设计成一次施加就覆盖所述分析基板的整个表面区域，或者只覆盖部分所述表面区域。所述施加器设备可以是触针样的或者笔样的，以将涂料材料施加到所述分析基板的特定区域。优选所述粘性涂层在一安上盖片时就看不见了，以使得光线(即透射光、荧光)通过所述涂层而不改变玻璃的折射率。在所述粘性涂层的替换性实施方案中，所述涂层在一安装上盖片时就变得透明而无色或是透明而有色。所述疏水性边框涂层(在存在的情况下)可以是不可见的、透明而无色的、有色而透明的、半透明而有色的、和半透明而无色的。在优选实施方案中，涂层在透过其观察时不会改变分析板的折射率。
[0079]向分析基板施加涂料材料的优选方法是通过涂料材料上方的施加器在分析基板上施加压力，从而引起所述涂料材料与分析基板表面的密切物理接触。例如，所述涂料材料优选通过摩擦，例如涂抹或擦拭，或者通过振动、超声波、脉冲或其它本领域已知的方式从施加器设备上施加到分析基板上。
[0080]在优选的实施方案中，一旦涂层施加到分析基板上，该分析基板就可使用了。该分析基板可以立即使用，或者在数秒、数分钟、数小时、数日、数周甚至在涂覆后更长时间内使用，并且在基于其使用的涂料材料和计划用途(即疏水性、亲水性、粘性、中性、阳离子、阴离子等)的使用中仍然有效。优选所述分析基板在涂覆后数秒或数分钟内使用。
[0081]现在参见附图，图1-3示出了本发明装置的优选实施方案。图1和2表示分析基板涂覆装置10。所述分析基板涂覆装置10具有施加器盒支架11，其具有用于支持施加器盒支架11在X-Y-Z定位机构上的衔铁(armature)12，所述定位机构包括垂直运动支柱16。所述施加器盒支架11支持着可拆式施加器盒14，该施加器盒14具有下面和本文其它地方将更为详细描述的施加器设备15。所述衔铁12通过垂直驱动马达18(或本领域已知的其它驱动装置)连接着垂直运动支柱16，所述垂直驱动马达18升高和降低施加器盒支架11和施加器盒14。所述分析基板涂覆装置10还具有横向驱动轨20，其具有设置于其上的横向驱动马达22(或本领域已知的其它驱动装置)，所述横向驱动马达22连接着所述垂直运动支柱16并通过所述横向驱动马达进行横向运动。所述分析基板涂覆装置10还具有向左/反向驱动轨24和向右/反向驱动轨26。所述横向驱动轨20通过左驱动马达28(或本领域已知的其它驱动装置)连接着向左/反向驱动轨24，而所述向右/反向驱动轨26通过右驱动马达30(或本领域已知的其它驱动装置)连接着所述横向驱动轨20。所述左驱动马达28和右驱动马达30驱动所述横向驱动轨20，从而使所述施加器盒14在使用过程中向前和向后移动。在本发明的替代性实施方案中，所述分析基板涂覆装置10可以构造成只具有一个向前/向后的驱动轨(未示出)。X-Y-Z定位机构和用于操纵它的控制机构的另一个实例，例如可用于本发明中的，记载于美国专利No.5443791中，这里特别引入其全文作为参考。所述分析基板涂覆装置10任选地具有分析基板供料箱36(本文也称为分析基板料斗或分析基板供应站)，其构造成容纳含多个分析基板40的分析基板叠层38，并进一步具有分析基板弹出机构(ejectionmechanism)42，用于将单块分析基板40弹出或推到分析基板支持机构如输送机44上。
[0082]所述输送机44可构造成支持一个或多个分析基板40以便进行本文其它部分所述的涂覆和加工。在分析基板40涂覆和加工之后，在其输送到分析基板储存箱(或分析基板接收站)48之前可以用干燥器46(任选的)或者其它干燥或固化装置将其干燥和/或固化，所述分析基板储存箱包括分析基板支撑体50和分析基板支持机构52，如弹簧或者本领域已知的用于将物体支撑在接收箱(分析基板接收站)内的其它类似设备。
[0083]在分析基板涂覆装置10的使用过程中，通过分析基板弹出机构42将分析基板40从分析基板料斗36中取出并通过输送机44输送到涂覆位置。将包含施加器盒14的涂料组合物通过施加器盒14的分配设备施加到所述分析基板40上表面的一部分上。通过本文其它部分所述的方式将涂料施加到分析基板40上。所述分析基板涂覆装置10可包括具有或不具有活性碳过滤器的排气扇(未示出)，用以抑制涂覆过程中产生的任何烟雾。
[0084]所述分析基板涂覆装置10优选包括可编有多个涂覆方案的微处理器(未示出，本文中也称为可编程控制机构)，其中使用者可以选择所述方案来以本领域普通技术人员已知的方式制造特定类型的带涂层的分析基板。可以将任何数量的可编程数据与所述装置10相关联，并且所述数据对使用者来说是预先编程的或者是使用者可编程的。所述装置10甚至可以具有电子垫，以供使用者靠手或棍棒(例如笔、触针)绘制图案，所述图案经数字化并发送至所述装置10的微处理器，以在分析基板40上制造特定图案的涂层。所述微处理器可具有计算机可控设备领域已知的其它能力，包括但不限于键盘、键区、触摸屏、硬驱、存储设备(例如可移动的、不可移动的)以及声音识别设备。
[0085]优选地，所述施加器盒14可以三维(前后)、横向(一边到另一边)、以及垂直(上下)移动，但是所述施加器盒14在另一种实施方案中也可以只能在一个或两个方向上移动。在优选的实施方案中，在分析基板40输送至优选的涂覆位置后，所述施加器盒14在垂直运动支柱16上下降到施加位置，在此包含在所述施加器盒14内的所述涂料组合物被分配到所述分析基板40上。当涂料组合物施加到所述分析基板40的上表面时，接着优选在所述分析基板40表面上通过施加器设备15上的装置进行涂抹或擦拭。所述涂料组合物可以通过喷雾器、辊、海绵、胶皮刷或本文其它部分所述的其装置施加到所述分析基板40上，然后可以用另一设备比如施加器盒14上施加器设备15上的衬垫或海绵来涂抹、擦拭或铺展，如本文其它部分所述。所述施加器端部15可以是静止的或移动的。如果是静止的，所述分析基板40则自身移动以使涂料组合物涂抹或擦拭到所述分析基板上(参见下图17)。在涂层施加到所述分析基板40上之后，可以通过干燥设备46干燥(例如，空气干燥、热干燥或者UV固化)，所述干燥器可以是例如风扇、鼓风机、加热元件或UV光或本领域已知的其它这类机构。所述施加器设备15可以将所述涂料组合物施加到分析基板40的仅仅部分上，例如完全或部分围绕所述分析基板40上的容纳区(containment area)的边框，如下面所述。
[0086]在送到分析基板储存箱(或分析基板接收站)48之前，上面具有涂层的分析基板40的上表面任选地可以用打磨装置(未示出)进行打磨。或者，可以在所述涂层施加之后向分析基板40施加单独的疏水性边框(参见下图22)。或者所述单独的疏水性边框可以在涂料组合物施加到分析基板40上之前施加到分析基板40上。或者，可以单独向分析基板40施加疏水性边框。在所述涂料组合物分配到所述分析基板40上的过程中，所述施加器盒14可以通过横向驱动马达22在横向驱动轨20上横向移动，以将涂料组合物以预定图案施加到分析基板40上，所述施加器盒14还可以通过左驱动马达28和右驱动马达30的启动分别在向左/反向驱动轨24和向右/反向驱动轨26上向前向后移动，从而将所述涂料组合物以预定图案，或者仅仅将涂料组合物涂抹、擦拭或铺展在所述分析基板上以提高其与基板的粘附性，如本文其它部分所述。
[0087]分析基板40被涂覆之后，前进到干燥设备46(如果存在的话)处然后到分析基板储存箱48处，这里可以存放多个分析基板40。然后所述施加器盒14返回到静止位置或者施加位置，在此其向另一分析基板40施加涂料组合物。
[0088]在本发明的另一实施方案中，图3示出了分析基板涂覆装置10a。所述分析基板涂覆装置10a类似于分析基板涂覆装置10，只不过其还具有次级施加器盒支架56，用于支持向分析基板40上施加第二涂层、标记或图案的次级施加器盒58。次级施加器盒支架56通过次级垂直驱动马达60连接着横向驱动轨20上的第二垂直支柱(未示出)。所述第二垂直支柱(未示出)通过次级横向驱动马达62在所述横向驱动轨20上移动。
[0089]施加器盒14可以构造成各种不同的实施方案，例如图4-16和24-29中所示。图4和5示出了一种施加器盒70，其具有主体72、包含在主体72中的储液池74、和具有分配设备78和一对施加器设备80(例如涂抹设备)的下端76。所述储液池74容纳有一些涂料组合物，其通过分配设备78例如阀门分配到分析基板40的上表面。所述施加器设备80可以是衬垫或者海绵，由例如橡胶、聚合物材料或者纤维如毛毡、或其它的吸收性或非吸收性材料制成，并且可以用于将涂料组合物铺展在分析基板40上，如本文其它部分所述。在优选的实时方式中，所述施加器设备80由材料制成并且具有一定尺寸，使得当用涂料溶液润湿时其只滞留住微少量的涂料溶液，这样当所述施加器设备80出现干燥时，例如当所述装置处于未使用时，最小化来自所述施加器设备80的由于蒸发造成的浪费以及随后涂料组合物干燥造成的损耗。在优选的实施方案中，所述施加器设备80可以被用少至0.01μl(例如从0.01μl到10μl，到1000μl，到5000μl，到20000μl)的涂料组合物润湿和准备好供使用，根据要涂覆的分析基板(及其尺寸)而定。一旦开始涂覆过程，微处理器就将启动适当的设备(即泵、阀或者湿度传感器)，以保持施加器设备80的湿度从而一致性地涂覆各个分析基板，同时使该过程完成后由于施加器设备80干燥造成的浪费最小化。
[0090]图6和图7示出作为替换性实施方案的施加器盒90。施加器盒90具有含储液池94的主体92，所述储液池容纳有涂料组合物。所述施加器盒90具有下端96，其包括将涂料组合物直接分配到涂抹器设备100上的分配设备98，所述涂抹器设备100的构造可类似于施加器盒70的施加器设备80。
[0091]图8和9示出了类似于施加器盒70的施加器盒110，其具有主体112，该主体中的储液池114以及下端116，只不过所述下端116具有分配设备118，其为触针或其它标记设备，而且在下端116中不具有施加器设备。
[0092]图10示出了一种施加器盒130，其具有主体132、其中容纳有涂料组合物136的储液池134、以及具分配设备140的下端138，所述分配设备140例如可挤压的“推挤”管，用于将一定量的涂料组合物136输送到如前面所述的分配设备142。例如，当施加器盒130的下端138被按压在分析基板40上时，所述施加器设备142压迫分配设备140，使一定量的涂料组合物136流到施加器设备142中并流到分析基板40上。
[0093]图11示出了具有主体152和下端158的施加器150，所述主体包括容纳涂料组合物156的储液池154，下端158带有分配设备160和类似于施加器设备142的施加器设备162。所述分配设备160是具有导线的电子阀门，其可以响应压力脉冲并引起分配设备160将涂料组合物156释放到施加器设备162中。
[0094]施加器盒中的涂料组合物可以以多种方式施加到分析基板40上。例如，如图12中所示，施加器盒170具有施加器设备172并且可以是本文所述的任何施加器盒。所述施加器设备172简单地降低到分析基板174上并在方向178上拖动就可涂覆分析基板174的一部分。图13示出了具有施加器设备182和分离的分配设备184的施加器盒180，其中所述分配设备184将一定量的涂料组合物分配到分析基板174的一部分上，然后当该施加器设备182在方向178上拖动跨过部分分析基板时，将其在分析基板174上涂抹或铺展开。图14示出了一种本发明的实施方案，其中施加器盒通过喷雾器分配设备184将涂料组合物直接分配到分析基板174上，所述喷雾器分配设备184沿着方向178在分析基板174上方运动。图15示出了本发明的一种实施方案，其中具有施加器设备182的施加器盒180将涂料组合物从喷雾器分配设备190中直接喷撒在上面，然后随着施加器设备182在分析基板上方在方向178上运动，将涂料组合物施加到分析基板174上。图16示出了一种与图15类似的实施方案，只不过具有至少两个喷雾分配设备194，将涂料组合物喷撒到施加器盒180的施加器设备182上。
[0095]施加器设备182(或者本文所述的任何其它施加器设备)当施加到分析基板40上时优选用涂料组合物进行了饱和。或者，如果施加器设备是干燥的的话，可以在施加器设备施加到分析基板上之前用涂料组合物打底。所述施加器设备或分配设备中可以具有水分或湿度传感器，以保持施加器设备或分配设备潮湿。
[0096]涂料组合物可以施加到分析基板上以制作出各种在组织学和医疗技术领域有用的图案。例如，图17示出了一种分析基板200，其具有上表面202。该上表面202具有更大的涂覆区域204和更小的未涂覆区域206(例如，用于标记或标识分析基板200)。图18示出了一种分析基板210，其具有上表面212，该上表面212具有第一涂覆区域214和第二涂覆区域216、位于所述涂覆区域214和216之间的第一未涂覆区域218、以及用于标记或标识分析基板210的第二未涂覆区域220。图19示出了一种分析基板222，其具有上表面224和一对涂覆区域226和228，所述涂覆区域在该上表面224上构成了狭窄的条带，其设置在分析基板222的三个未涂覆区域230、232和234之间。图20示出了一种分析基板236，其具有上表面238，该上表面238具有一对“环”240和242以及未涂覆区域244，所述环在该分析基板236的上表面238上构成了涂覆区域。图21示出了一种分析基板246，其具有上表面248，并且具有构成矩形(或任何其它的几何或不规则形状)的涂覆区域250和未涂覆区域252。图22示出了一种分析基板254，其具有上表面256，并且具有涂覆区域258，和包括疏水性组合物(例如美国专利No.5948685中所述)的矩形边框262，所述涂覆区域258包括本发明的涂料组合物，所述疏水性组合物置于一部分涂覆区域258上。分析基板254还具有未涂覆区域260。本文所述的任何带涂层的分析基板也可以构造成无未涂覆区域。
[0097]图23-26示出了本发明特别优选的施加器盒实施方案。图23和24中示出的施加器盒270包括主体272，容纳有涂料组合物276的储液池274，所述涂料组合物包括例如本文其它部分所述的任何涂料组合物。施加器盒270还包括具有滑动装置(未示出)的施加器设备278，所述滑动装置用于当所述施加器设备278被按压到例如本文其它部分所述的分析基板表面上时，使其向上推到主体272中。所述施加器盒270还包括设置在主体272内、位于储液池274和施加器设备278之间的柔性壁280，用于将所述涂料组合物276容纳于储液池274之内。
[0098]所述施加器盒270还包括泵/分配系统，例如但不限于，在主体272内的蠕动泵/分配系统282，其设置成部分位于储液池274内以及柔性壁280与施加器设备278之间的空隙284内。所述蠕动泵/分配系统282优选具有至少一个单向阀，更优选具有至少第一单向阀286和入口288、第二单向阀290以及泵吸管292，所述泵吸管可操作地连接在第一单向阀286和第二单向阀290之间，用于从单向阀286中接收一定量的涂料组合物276。具有一个或多个分配口296的分配管294成为第二单向阀290的出口，当所述蠕动泵/分配系统282被启动时其用于将所述一定量的涂料组合物276从泵吸管292输送到施加器设备278上。
[0099]当施加器盒270向下推挤分析基板并且设置在施加器设备278上的压力点298(例如隆起(hump)或球凸)向上推挤柔性壁280时，所述蠕动泵/分配系统282被启动。当所述压力点298按压所述柔性壁280时，柔性壁280进而按压所述泵吸管292，该泵吸管292又进而按压刚性板300(如图24中所示)，刚性板由此压缩泵吸管292，从而迫使其中的涂料组合物通过第二单向阀290进入分配管294，然后从中通过分配口296进入施加器设备278，然后施加器设备278将涂料组合物276铺展到如本文其它部分所述的分析基板上。当来自压力点298的压力释放时，泵吸管292减压，导致吸引一部分新的涂料组合物276通过入口288进入第一单向阀286，并从中进入泵吸管292。然后可重复该过程。
[0100]在替换性实施方案中，如图25中所示的施加器盒270a包括主体272a，以及容纳涂料组合物276a的储液池274a，所述涂料组合物包括例如任何本文其它部分所述的涂料组合物。施加器盒270a还包括施加器设备278a，其可具有当所述施加器设备278a挤压表面诸如本文其它部分所述的分析基板时用于使其向上推入主体272a内的装置(未示出)。所述施加器盒270a还包括设置在主体272a内、位于储液池274a和施加器设备278a之间的柔性壁280a，用于将所述涂料组合物276a容纳于储液池274a之内。
[0101]所述施加器盒270a还包在主体272a内的蠕动泵/分配系统282a，其设置成部分位于储液池274a内以及柔性壁280a与施加器设备278a之间的空隙284a内。所述蠕动泵/分配系统282a具有第一单向阀286a和入口288a，第二单向阀290a以及泵吸管292a，所述泵吸管可操作地连接在第一单向阀286a和第二单向阀290a之间用于从单向阀286a中接收一定量的涂料组合物276a。具有一个或多个分配口296a的分配管294a成为第二单向阀290a的出口，用以当所述蠕动泵/分配系统282a被启动时将所述一定量的涂料组合物276a从泵吸管292a输送到施加器设备278a上。当包括一个或多个凸轮304的转子系统302被电启动以引起在部分泵吸管292a(进而包括泵吸管292a)上加压时，所述蠕动泵/分配系统282a被启动，从而迫使其中涂料组合物通过第二单向阀290a进入分配管294a并从中通过分配口296a进入施加器设备278a，然后所述施加器设备278a将涂料组合物276a铺展到如本文其它部分所述的分析基板上。当泵吸管292a上的压力去除时，泵吸管292a被解除压力，导致吸引一部分新的涂料组合物276a通过入口288a进入第一单向阀286a，并从中进入泵吸管292a。然后可重复该过程。
[0102]用于蠕动泵系统中的这种转子系统302是本领域普通技术人员公知的。所述自持性的蠕动泵/分配系统282a通过改变其接收到的电脉冲，而能够分配非常精确量的涂料组合物276a。不仅可以对所述量进行调控，还能够调控泵吸动作的持续时间和间隔时间。施加器设备278a还可以包括传感器306，用于检测施加器设备278a内的水分以监控其“湿度”。所述蠕动泵/分配系统282a可以根据传感器306的信息自动动作，以输送一定量的涂料组合物276a至施加器设备278a，从而在所述施加器盒270a的使用过程中或间隔中保持预定的“湿度”水平。施加器盒270a(或者本文所述或考虑的任何其它的施加器盒)还可以包括一个或多个内部传感器308，用以测量和检测储液池274a内的涂料组合物276a的水平，以确定施加器盒270a何时接近用尽，或者达到预定的用尽程度，其中使用者可以处置并更换施加器盒270a或者在某些实施方案中将其重新填满。考虑用于本发明的施加器盒的替代性泵/分配系统包括记载于美国专利No.6991214和7011397中以及本文所引用的美国专利中的那些，这里特别引入其全文作为参考。
[0103]在本发明的替代性实施方案中，图26中所示的施加器盒270b包括主体272b，以及容纳有涂料组合物276b的储液池274b，所述涂料组合物包括例如任何本文其它部分所述的涂料组合物。施加器盒270b还包括具有滑动装置(未示出)的施加器设备278b，所述滑动装置用于当所述施加器设备278b被按压到表面例如本文其它部分所述的分析基板上时，使其向上推到主体272b中。所述施加器盒270b还包括设置在主体272b内、位于储液池274b和施加器设备278b之间的柔性壁280b，用于将所述涂料组合物276b容纳于储液池274b之内。
[0104]所述施加器盒270b还包在主体272b内的蠕动泵/分配系统282b，其设置成部分位于储液池274b内以及柔性壁280b与施加器设备278b之间的空隙284b内。所述蠕动泵/分配系统282b具有第一单向阀286b和入口288b、第二单向阀290b以及泵吸管292b，所述泵吸管可操作地连接在第一单向阀286b和第二单向阀290b之间，用于从单向阀286b中接收一定量的涂料组合物276b。具有一个或多个分配口296b的分配管294b成为第二单向阀290b的出口，用于当所述蠕动泵/分配系统282b被启动时将所述一定量的涂料组合物276从泵吸管292b输送到施加器设备278b上。当包括在主体272中的活塞杆310通过步进马达312的动作向下推挤泵吸管292b，并进而按压刚性板314，所述刚性板从而压缩该泵吸管292b时，所述蠕动泵/分配系统282b被启动，从而迫使其中的涂料组合物通过第二单向阀290b进入分配管294b并从中通过分配口296b进入施加器设备278b，然后所述施加器设备278b将涂料组合物276b铺展到如本文其它部分所述的分析基板上。当来自活塞杆310的压力释放时，泵吸管292b压力解除，导致吸引一部分新的涂料组合物276b通过入口288b进入第一单向阀286b，并从中进入泵吸管292b。然后可重复该过程。
[0105]图27中的施加器盒是本发明的替换性实施方案。施加器系统320包括施加器盒322，其具有蠕动泵/分配系统324和远离施加器盒324并通过泵吸管328与其相连的施加器设备326，所述泵吸管328具有分配口330，用以将一定量的涂料组合物332分配到施加器设备326上。所述蠕动泵/分配系统324以类似于施加器盒270a和270b各自的蠕动泵/分配系统282a或282b的方式构造并运行。或者，所述施加器系统320可包括施加器触针334，以代替或附加于施加器设备326。
[0106]图28示出了本发明替换性实施方案的施加器盒。施加器系统320a包括施加器盒322a和设置于施加器盒322a外部的蠕动泵/分配系统324a，以及远离施加器盒324a并通过泵吸管328a与其相连的施加器设备326a，所述泵吸管328a具有分配部件330a，用以将一定量的涂料组合物332a分配到施加器设备326a上。所述蠕动泵/分配系统324a以类似于施加器盒270a和270b各自的蠕动泵/分配系统282a或282b的方式构造并运行。或者，所述施加器系统320a可包括施加器触针334a，以代替或附加于施加器设备326a。
[0107]图29示出了本发明可替换形式的可动施加器盒支架，以通用附图标记340表示。该可动施加器盒支架340支持三个单独的施加器盒342、344和346，其它实施方案中可支持两个、四个或更多个这种施加器盒。所述施加器盒342、344和346可以是本文其它部分所述或考虑的任何施加器盒。所述可动施加器盒支架340可以用作本文所述或考虑的任何分析基板涂覆装置的部件。
[0108]所述可动施加器盒支架340可具有多个施加器盒和施加器，用以用其上的数种不同涂料溶液处理单个分析基板或者用仅仅一种涂料溶液处理单个分析基板，还能够根据每个分析基板对涂层(一种或多种)的需要用一种或数种涂料组合物同时(同时进行)处理多个分析基板。因此，可以用一种类型的涂料组合物处理一个分析基板，而同时用另一种类型的涂料组合物或相同的涂料组合物处理另一块基板。
[0109]优选在用本文其它部分所述的一种分析基板涂覆装置涂覆所述分析基板之后，立即(例如在60秒内、或10分钟内、或30分钟内、或60分钟内、或180分钟内、或480分钟内、或720分钟内)由使用者使用所述分析基板，即，优选在生物样品最后施加到涂覆的分析基板上之前，所述过程中没有清洗手段或清洗步骤。因此，使用所述分析基板的方法中优选在涂层施加到分析基板上之后、生物样品施加到带涂层的分析基板上之前，不存在用溶剂清洗分析基板的步骤。
[0110]在涉及将石蜡包埋组织片段连接到分析基板上的优选实施方案中，所述分析基板以本文其它部分所述的方法涂覆，并且在数秒或者数分钟内石蜡包埋组织片段从组织水浴漂浮(float)到所述分析基板的涂覆部分上。立即将连接有生物样品的分析基板放到50℃-100℃的热板上或者50℃-100℃的烘箱中5-60分钟，优选在60℃下10-20分钟。还可以在微波炉中进行加热。
[0111]在连接好所述组织之后加热分析基板的过程是本领域公知的，并且已知有多种这种加热步骤，用于实验室制造的和商业制造的带涂层的分析基板中。这种已知的加热步骤可干燥来自组织片段下方的水并熔化石蜡，使得组织片段与玻璃相接触。
[0112]利用本发明制造带涂层的分析基板具有出乎预料的好处，即所述加热步骤提高了新涂覆的引物或偶联剂(例如硅烷、硅氧烷)与玻璃分析基板表面的化学连接性质(化学反应性)(引起硅氧烷键形成)，以及所述组织与所述引物或偶联剂的官能团的化学连接，从而提供了所述组织与玻璃表面的优异连接。
[0113]用于石蜡包埋组织片段的这种加热步骤引起石蜡熔化(例如在60℃以上的温度下)，其中熔化的石蜡升高到所述组织片段下方圈闭水层的顶部，使所述组织暴露于涂层的官能团。所述加热，伴随着石蜡离开所述组织下方的移动，以及可能产生的醇，引起所述组织片段平铺在玻璃表面并且有助于其连接到涂层的功能团上，以使组织片段优良地连接到玻璃表面。由于本发明制造了一种优良涂覆的分析基板，在例如风干、温和加热(例如低于50℃)、微波加热或部分风干再加热的条件下也可以拥有生物样品与分析基板表面粘附性提高的优点。
[0114]使用现有技术的带涂层的分析基板不具有这种由于加热引起的与涂层化学性质有关的结果，因为现有技术分析基板中的涂层是在所述组织连接到分析基板上之前数天、数月或数年制备的。现有技术分析基板上形成的极少量的硅氧烷键是在所述组织片段连接之前而不是其过程中或之后完成和结束的。据信当使用现有技术的分析基板时，将所述组织片段置于分析基板上之后不会发生进一步的硅氧烷键合。因此，在现有技术的分析基板中，加热对于所述涂层的化学连接性质没有起到帮助作用，而只用于干燥来自组织片段下方的水分。当连接诸如本发明其它部分所述的其它生物样品时，该加热步骤可用于提高本发明涂层的化学连接性质。
[0115]在本发明进一步的实施方案中，所述涂覆装置用于在所有测试进行之后并且所述分析基板上的样品需要永久的固定以密封所述样品从而用于在显微镜或其它观察源(即可见的、计算机辅助扫描的，等等)下观察以及之后的存档时，在分析基板上的样品上施加外罩层。以前，是将玻璃或塑料盖片置于具有固定介质的样品上以在上面永久地密封生物样品。本发明无需这种繁琐的盖片技术。
[0116]在本实施方案中，在样品处理中的最后步骤之后，经由施加器设备通过涂抹来喷涂或者涂覆上面具有生物样品的分析基板功能面，以在所述分析基板的功能面上施加外罩层。一旦所述外罩层干燥后，所述样品就变成永久密封的了。所述外罩层可以具有和正常玻璃或者塑料盖片基本相同的厚度。优选所述外罩层的折射率适于在光学显微镜、电子显微镜、计算机辅助扫描和人眼观测例如常规玻璃或塑料盖片下观察。所述外罩层可包括例如，包含液化热塑性聚合物的涂料溶液或者盖片固定介质，如市场上已知的PERMOUNT介质。
[0117]在优选的实施方案中，所述外罩层通过施加器盒施加到分析基板上，所述施加器盒通过非涂抹性施加器(例如穿孔金属喷洒式施加器，如本领域普通技术人员所知)将涂料材料喷涂在分析基板上，所述非涂抹性施加器将细小的涂料材料微滴输送到分析基板上以便最小化过度喷涂和浪费。所述非涂抹性施加器设备可以在所述分析基板的功能面上移动一次或多次，以沉积所述外罩层，达到商用玻璃盖片和/或塑料盖片的厚度。可通过所述装置施加的所述外罩层的厚度优选在0.001mm到5mm。
[0118]在一种实施方案中，所述外罩层通过类似于本文所示的施加器盒14、70、184、270、270a、270b、320和320a中任何一种的施加器盒(未示出)施加，只不过所述用于形成外罩层的施加器盒缺少能够涂抹所述外罩层涂料组合物的施加器设备，取而代之的是装有喷嘴或其它喷雾或雾化装置，用以施加所述外罩层涂料组合物。在替代性的实施方案中，施加器盒14、70、270、270a、270b、320和320a可以构造成使上面的施加器设备可以缩回，这样所述涂料组合物可以仅通过喷雾式设备施加而不在上面涂抹。
[0119]总而言之，本发明考虑了一种便携式就地使用(point-of-use)装置及其使用方法，如本文中所述。在优选的实施方案中，本发明考虑利用该装置来用具有粘性、疏水性、亲水性和/或离子性(阳离子、阴离子和中性)的涂料组合物涂覆分析基板，其中采用了涂抹步骤或者非涂抹步骤(例如喷涂)，并且不存在清洗步骤。然后“现场”使用所述分析基板，即在生产该带涂层的分析基板的同一实验室或装置中使用。任选地，使用者可采用额外的步骤来施加涂料组合物的外罩层，例如液化热塑性聚合物(或盖片介质，例如市场上可买到的PERMOUNT)，以将样品永久地结合和密封在分析基板上。
[0120]在优选的实施方案中，本文所考虑的可更换的或可重新装填的施加器盒和/或储液池具有可机读的标记、数字、标志、代码、条形码、信号和产品自动识别领域已知的任何其它可读图案(本文也称为“可机读图案”)，其可通过位于其外表面上的自动读取仪(未示出)读取。位于施加器盒和/或储液池表面上的这些“可机读图案”可以通过本发明装置的微处理器所读取或扫描，或者通过其它用于识别和确认用尽、重新装填、和/或新更换施加器盒和/或储液池的装置所读取或扫描。包含在可读图案中的扫描信息可以标记批号、有效期、涂层组成、生产日期、剩余涂层配给、自动运行中使用的配给、以及其它有关施加器盒和/或储液池的相应信息。该信息可以存储在微处理器的数据库中以便技术人员检索。施加器盒和/或储液池可以在任何时间扫描。当新的施加器盒和/或储液池放进涂覆装置时，当施加器盒和/或储液池用尽时，或者当用尽的施加器盒和/或储液池需要重新装填并通过提示技术人员该施加器盒和/或储液池的状态以便更换时，所述微处理器可以在涂覆过程之前、之中和之后的任何时间扫描所述可读图案。当利用和本发明相关的这种分析基板自动涂覆过程时，所述可读图案还可以用于识别在程序中哪个施加器盒和/或储液池要用来将涂层分配到特定的分析基板上，从而消除当数个不同类型的涂料溶液和/或图案(边框和/或涂覆位置)一起工作时涉及涂覆过程的人为错误。
[0121]本发明的范围不仅限于本文所述的特定实施方案，因为这些实施方案意在表示但仅仅示例性地示出了本发明的一个方面，任何功能等价的实施方案都在本发明的范围之内。的确，通过前面的描述，在本文所表示和描述的那些实施方案之外对本发明方法作出的各种变形方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。
[0122]这里特别引入所有的美国专利、专利申请和引用文献的全文作为参考。
Claims (68)
1.一种分析基板涂覆装置，包括：
用于支持可拆式施加器盒的可动施加器盒支架，所述施加器盒用于将一定量的涂料组合物施加到分析基板上以在上面形成涂层从而制成带涂层的分析基板；
用于使所述可动施加器盒支架以及其中支持的施加器盒在至少一个方向上自动移动的定位机构；
用于将所述分析基板保持在涂料施加位置的分析基板支持机构；
用于将所述分析基板提供给所述分析基板支持机构以便通过所述施加器盒施加涂料的分析基板供应站；
用于从所述分析基板支持机构接收所述带涂层的分析基板的分析基板接收站；以及
用于引导所述定位机构运动的控制机构，其用来移动所述可动施加器盒支架，使得所述施加器盒以预定的图案将所述涂料施加到所述分析基板上从而制造出所述带涂层的分析基板。
2.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述施加器盒包括用于容纳所述涂料组合物的储液池。
3.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述施加器盒包括用于将所述涂料组合物铺展到所述分析基板上的施加器设备。
4.权利要求3的分析基板涂覆装置，其中所述施加器盒的施加器设备是涂抹设备。
5.权利要求1的分析基板涂覆机构，其中所述分析基板支持机构包括用于将所述分析基板从所述分析基板供应站传送到所述分析基板接收站的传送器设备。
6.权利要求1的分析基板涂覆装置，进一步包括用于支持第二可拆式施加器盒的第二可动施加器盒支架。
7.权利要求6的分析基板涂覆装置，其中所述第一可动施加器盒支架和第二可动施加器盒支架能够独立和同时地运动，其中每个都能够向单独的分析基板施加单独的涂层。
8.权利要求7的分析基板涂覆装置，进一步包括至少一个附加的可动施加器盒支架，其能够独立和同时地承载附加的施加器盒以向所述分析基板施加单独的涂料组合物。
9.权利要求的分析基板涂覆装置，其中所述定位机构是X-Y-Z定位机构，用于在垂直、向前和横向方向上自动移动所述施加器盒支架以及其中支持的施加器盒。
10.权利要求9的分析基板涂覆装置，其中所述X-Y-Z定位机构包括垂直支柱、横向轨道和向前轨道。
11.权利要求9的分析基板涂覆机构，其中所述X-Y-Z定位机构包括垂直支柱、横向轨道和至少两个向前轨道。
12.权利要求1的分析基板涂覆机构，进一步包括用于干燥所述分析基板上的所述涂层的干燥器。
13.权利要求1的分析基板涂覆装置，进一步包括用于打磨所述带涂层的分析基板的涂层的装置。
14.权利要求1的分析基板涂覆装置，进一步包括用于从所述分析基板供应站将分析基板弹出到所述分析基板支持机构上的弹出设备。
15.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述可动施加器盒支架经构造以保持多于一个的施加器盒。
16.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述控制机构可以经构造以当处理单个分析基板时允许将所述施加器盒替换成第二施加器盒。
17.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述分析基板涂覆装置是便携式的。
18.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述施加器盒内的涂料组合物包括硅烷、硅氧烷、硅流体、硅酮、聚硅氧烷、氟代硅烷、有机硅烷或者其组合。
19.权利要求1的分析基板涂覆装置，其中所述施加器盒上面具有可机读的图案。
20.分析基板涂覆装置，包括：
用于支持可拆式施加器盒的可动施加器盒支架，所述施加器盒用于将一定量的涂料组合物施加到分析基板上以在上面形成涂层从而制成带涂层的分析基板；
用于使所述可动施加器盒支架以及其中支持的施加器盒在至少一个方向上移动的定位机构；
用于将所述分析基板保持在涂料施加位置的分析基板支持机构；
任选的用于将所述分析基板提供给所述分析基板支持机构以便通过所述施加器盒施加涂料的分析基板供应站；
任选的用于从所述分析基板支持机构接收所述带涂层的分析基板的分析基板接收站；以及
任选的用于引导所述定位机构运动的控制机构，其用来移动所述可动施加器盒支架，使得所述施加器盒以预定的图案将所述涂层施加到所述分析基板上从而制造出所述带涂层的分析基板。
21.施加器盒，包括：
具有储液池的主体，所述储液池容纳或用于容纳涂料组合物；
用于施加一定量的所述涂料组合物到分析基板表面上的施加器设备；和
用于将所述一定量的涂料组合物从储液池输送到所述施加器设备的蠕动泵/分配系统，其中所述蠕动泵/分配系统设置在所述主体中并且包括在所述储液池和施加器设备之间的流体连接，包括从单向阀延伸出的管道，其中所述一定量的涂料组合物通过所述管道的压缩而从所述单向阀输送到所述施加器设备。
22.权利要求21的施加器盒，其中所述蠕动泵/分配系统包括第二单向阀，并且其中所述管道位于所述第一单向阀和第二单向阀之间，其中所述一定量的涂料组合物输送通过所述第二单向阀。
23.权利要求20的施加器盒，其中所述施加器设备由橡胶、合成聚合物、织造或非织造织物、吸收性或非吸收性材料、或金属构成。
24.权利要求20的施加器盒，其中所述施加器设备可在所述施加器盒的主体上移动以便施加压力使所述管道压缩。
25.权利要求20的施加器盒，其中所述蠕动泵/分配系统包括用于压缩所述管道的电动马达。
26.权利要求24的施加器盒，其中所述电动马达位于所述主体内。
27.权利要求24的施加器盒，其中所述电动马达位于所述主体外。
28.权利要求20的施加器盒，其中当所述施加器设备按压所述分析基板的所述表面时，所述蠕动泵/分配机构被手动启动。
29.权利要求20的施加器盒，其中容纳在所述储液池内的涂料组合物包括硅烷、硅氧烷、硅酮、硅流体、聚硅氧烷、氟代硅烷、有机硅烷、液化热塑性聚合物或者其任何组合。
30.权利要求20的施加器盒，其中输送到所述施加器设备的所述量的所述涂料组合物为每次释放0.001μl到1000μl。
31.权利要求20的施加器盒，其中输送到所述施加器设备的所述涂料组合物的所述量为每次释放0.1μl到100μl。
32.权利要求20的施加器盒，其中输送到所述施加器设备的所述涂料组合物的所述量为1ml到20ml。
33.权利要求20的施加器盒，其是可抛弃的和/或可重新装填的。
34.权利要求20的施加器盒，其中所述施加器设备是涂抹器，其以0.01到10psi将所述涂料组合物施加到所述分析基板上。
35.权利要求20的施加器盒，其上具有可机读的图案。
36.施加器盒，包括：
具有储液池的主体，所述储液池容纳或用于容纳涂料组合物；
用于施加一定量的所述涂料组合物到分析基板表面上的施加器设备；和
用于将所述一定量的涂料组合物从储液池输送到所述施加器设备的泵/分配系统，其中所述泵/分配系统设置在所述主体中并且包括在所述储液池和所述施加器设备之间的流体连接。
37.涂覆分析基板的方法，包括：
提供分析基板涂覆装置，所述装置包括：
用于支持可拆式施加器盒的可动施加器盒支架，所述施加器盒用于将一定量的涂料组合物施加到分析基板以在上面形成涂层从而制成带涂层的分析基板；
用于使所述可动施加器盒支架以及其中支持的施加器盒在至少一个方向上自动移动的定位机构；
用于将所述分析基板保持在涂料施加位置的分析基板支持机构；
用于将所述分析基板提供给所述分析基板支持机构以便通过所述施加器盒施加涂料的分析基板供应站；
用于从所述分析基板支持机构接收所述带涂层的分析基板的分析基板接收站；以及
用于引导所述定位机构运动的控制机构，其用来移动所述可动施加器盒支架，使得所述施加器盒以预定的图案将涂层施加到所述分析基板上从而制造出带涂层的分析基板；并且其中所述施加器盒设置在所述可动施加器盒支架内；
使所述分析基板从所述分析基板供应站输送到所述分析基板支持机构；
启动所述定位机构以使所述施加器盒以预定的图案将所述一定量的涂料组合物施加到所述分析基板上；
将所述带涂层的分析基板输送到所述分析基板接收站；以及
从所述分析基板接收站移开所述带涂层的分析基板，并在制造所述带涂层的分析基板时将生物样品施加到所述带涂层的分析基板上。
38.权利要求37的方法，其中所述定位机构是X-Y-Z定位机构，用于在垂直、向前和横向方向上自动移动所述施加器盒支架以及其中支持的施加器盒。
39.权利要求38的方法，其中所述X-Y-Z定位机构包括垂直支柱、横向轨道和向前轨道。
40.权利要求38的方法，其中所述X-Y-Z定位机构包括垂直支柱、横向轨道和至少两个向前轨道。
41.权利要求37的方法，其中在将生物样品施加到所述带涂层的分析基板的步骤之前，所述带涂层的分析基板储存在分析基板接收站中。
42.权利要求37的方法，其中所述施加器盒包括容纳涂料组合物的储液池。
43.权利要求37的方法，进一步包括在所述涂料组合物施加到所述分析基板上之后，通过施加器设备涂抹所述分析基板上的涂料组合物的步骤。
44.权利要求43的方法，其中所述施加器设备以0.01到10psi在所述分析基板上涂抹所述涂料组合物。
45.权利要求37的方法，其中所述分析基板支持机构包括用于传送来自于所述分析基板供应站的所述分析基板的传送器设备。
46.权利要求37的方法，进一步包括通过干燥器干燥所述带涂层的分析基板的步骤。
47.权利要求37的方法，进一步包括在所述生物样品施加到所述分析基板之前打磨所述带涂层的分析基板的步骤。
48.权利要求37的方法，其中所述分析基板涂覆装置进一步包括用于支持第二可拆式施加器盒的第二可动施加器盒支架。
49.权利要求48的方法，其中所述第一可动施加器盒支架和第二可动施加器盒支架独立和同时地运动，以向单独的分析基板施加单独的涂层。
50.权利要求49的方法，进一步包括一个或多个附加的施加器盒，其可以独立和同时地运动。
51.权利要求37的方法，其中所述分析基板涂覆装置是便携式的。
52.权利要求37的方法，其中所述分析基板涂覆装置的控制机构可经构造以当处理单个分析基板时，允许所述施加器盒被至少一个附加的施加器盒更换。
53.权利要求37的方法，其中所述施加器盒是可抛弃的和/或可重新装填的。
54.权利要求37的方法，其中所述施加器盒上面具有可机读的图案。
55.权利要求37的方法，其中所述涂层施加到所述分析基板的整个上表面上。
56.权利要求37的方法，其中所述涂层施加到所述分析基板的仅部分上表面上。
57.权利要求37的方法，其中所述涂料组合物包括硅烷、硅氧烷、硅酮、硅流体、聚硅氧烷、氟代硅烷、有机硅烷、或者其任何组合。
58.权利要求37的方法，其中所述生物样品在所述分析基板涂覆后的1分钟、5分钟、10分钟、30分钟、60分钟、120分钟、180分钟、300分钟、600分钟或720分钟内施加到所述带涂层的分析板上。
59.权利要求37的方法，其中在所述涂料组合物施加到所述分析基板上之后没有清洗该带涂层的分析基板的步骤。
60.权利要求37的方法，包括在生物样品施加到所述带涂层的分析基板上之后向所述带涂层的分析基板上喷涂一定量的第二涂料组合物的附加步骤，从而在所述生物样品上形成外罩层以保存在所述分析基板上的该生物样品。
61.权利要求60的方法，其中所述第二涂料组合物包括液化热塑性聚合物材料。
62.权利要求60的方法，其中所述外罩层的厚度在0.001mm到5mm。
63.权利要求37的方法，其中所述可动施加器盒支架经构造以保持多于一个施加器盒。
64.权利要求37的方法，其中所述分析基板选自下列构成的组：显微镜分析板、显微镜载玻片、试管、皮氏培养皿，微阵列，生物芯片，测试板，容器，珠和测试条带。
65.涂覆分析基板的方法，包括：
提供分析基板涂覆装置，所述装置包括：
用于支持可拆式施加器盒的可动施加器盒支架，所述施加器盒用于将一定量的涂料组合物施加到分析基板上以在上面形成涂层从而制成带涂层的分析基板；
用于使所述可动施加器盒支架以及其中支持的施加器盒在至少一个方向上移动的定位机构；
用于将所述分析基板保持在涂料施加位置的分析基板支持机构；
任选的用于将所述分析基板提供给所述分析基板支持机构以便通过所述施加器盒施加涂料的分析基板供应站；
任选的用于从所述分析基板支持机构接收所述带涂层的分析基板的分析基板接收站；以及
任选的用于引导所述定位机构运动的控制机构，其用来移动所述可动施加器盒支架，使得所述施加器盒以预定的图案将涂层施加到所述分析基板上从而制造出所述带涂层的分析基板；并且其中所述施加器盒设置在所述可动施加器盒支架内；
使所述分析基板输送到所述分析基板支持机构；
启动所述定位机构以使所述施加器盒以预定的图案将所述一定量的涂料组合物施加到分析基板上；以及
在制造所述带涂层的分析基板时将生物样品施加到该带涂层的分析基板。
66.一种将生物样品固定到分析基板上的方法，包括：
提供具有功能表面的分析基板；
提供一定量的涂料组合物，包括硅烷、硅氧烷、硅酮、硅流体、聚硅氧烷、氟代硅烷、有机硅烷、或者其组合；
在所述分析基板的所述功能表面上涂抹所述一定量的涂料组合物，以形成带涂层的分析基板；以及
向所述带涂层的分析基板的所述带涂层的功能表面施加生物样品，其中所述生物样品牢固地连接到所述带涂层的分析基板上。
67.权利要求66的方法，其中在所述生物样品施加到上面之前没有清洗所述带涂层的分析基板的步骤。
68.权利要求66的方法，其中所述分析基板选自下列构成的组：显微镜分析板、显微镜载玻片、试管、皮氏培养皿，微阵列，生物芯片，测试板，容器，珠和测试条带。
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