CN102566033B - 用于处理载物片的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理载物片(32，78，80)的设备(10)。设备(10)具有用于覆盖设置在载物片(32，78，80)上的薄片的至少一个覆盖模块(14)。设备(10)还包括用于从涂敷到载物片(32，78，80)上的封固剂中提取溶剂的干燥单元(16，70，90)。干燥单元(16，70，90)具有用于将气流输送到载物片(32，78，80)的送气单元(40)。
Description
本发明涉及一种用于处理载物片的设备，该设备包括用于覆盖设置在载物片上的薄片的至少一个覆盖模块。为此，覆盖模块首先将封固剂(mountingmedium)，然后将覆盖装置，特别是盖玻片放置到载物片上。
历史上，由组织样本中产生的薄片被装到载物片上。然后，通常对安装到载物片上的薄片进行处理，例如被染色和/或脱水。随后，用盖玻片覆盖薄片，以保护薄片。在安装盖玻片之前，首先涂敷封固剂，盖玻片借助该介质附连于载物片。然后，将覆盖好的载物片递送到显微镜。
用于覆盖设置在载物片上薄片的已知设备的问题是，必须非常小心地处理覆盖好的载物片，这是因为当将载物片从覆盖模块中移出时，封固剂还未干，如果载物片未保持水平，盖玻片会因此而滑离。由此，薄片会被损坏。同样，盖玻片由于滑离会侧向超出载物片伸出，因而，处理载物片的人会容易割伤到他或她自己。当处理受污染的薄片时，这尤其成问题，这是因为操作者会遭受感染的风险。
文献US2009/0110597A1公开了一种用于处理载物片的设备，该设备包括覆盖模块、干燥单元和用于输出覆盖好的并已干燥的载物片的输出单元。在此，载物片在分别经过干燥单元而被运送到输出单元时进行干燥，并分别沉积在输出单元内。
从文献US2007/0172911A1和US2006/0231023A1中已知用于覆盖载物片的其它设备和方法。
本发明的目的是描述一种用于处理载物片的设备，设置在载物片上的薄片借助于该设备能以简单的方式被覆盖，以使被覆盖的载物片可以容易地进行处理。
本发明的目的通过一种具有权利要求1所述特征的设备来实现。在从属权利要求中披露本发明的有利的实施例。
提供用于从涂敷到载物片上的封固剂中提取溶剂的干燥单元的结果是能使封固剂快速干燥，且覆盖装置由此牢固地粘附于载物片。因此，载物片可在覆盖后被快速移出，因而，即便载物片保持歪斜，覆盖装置也不会滑离。盖玻片特别用作覆盖装置。溶剂特别包括二甲苯、甲苯和/或水。
从涂敷的封固剂中提取溶剂较佳地通过将气流经由干燥单元的送气单元输送到载物片来实现。这种空气干燥使封固剂进行低应力干燥，因而，安装到载物片上的薄片不致损坏。特别是，这确保了在干燥过程中不会到达薄片受损坏的温度。
该设备特别包括运送单元，覆盖的载物片借助于该单元可从覆盖模块被运送到干燥单元。由此实现载物片从覆盖模块到输出单元的自动运送，因而，可取消手动干预，并且由于使用运送单元来运送，确保了在运送过程中载物片保持水平位置，并且避免盖玻片滑离
载物片在运送过程中特别容纳于一个或多个支架中，因此不必单独运送每个载物片。由此实现的结果是每单位时间可运送更多载物片。此外，处理支架比分别处理载物片简单，尤其是当封固剂还没干时。具有安装于其上的薄片的载物片较佳地在支架中也经由输入托盘(tray)而被引入该设备，并在支架中被运送到覆盖模块。在覆盖之后，在支架通过运送单元被运送到干燥单元之前，已覆盖的载物片被运送回到支架中。在封固剂在干燥单元中干燥之后，支架借助于运送单元被运送到输出托盘中，支架可以机械化地和/或以手动方式从该输出托盘中移出。
在本发明的替代实施例中，载物片还可分别从覆盖模块被运送到干燥单元，并分别容纳于干燥单元中。此外，载物片还可分别从输入单元被运送到覆盖模块或从干燥单元运送到输出托盘。同样，上述运送操作的一部分可在支架内部进行，而可以在上述运送操作的另一部分的过程中分别运送载物片。
干燥单元较佳地包括外壳，该外壳包含用于运送和/或移出容纳载物片的支架的开口。干燥单元通过外壳相对于设备的其余部分封闭，因而，被引导经过待干燥的载物片的气流无法逸入设备的其余部分。由此，实现容纳于干燥单元内的载物片的覆盖介质的简单、有目的性的干燥。此外，外壳保护容纳于其内的载物片。
开口较佳为可闭合和可打开，因而，当外壳闭合时没有气流能逸出。开口的闭合特别借助于滑门来进行，因而，特别是与转门相比只需要极少的安装空间。由此实现该设备的紧凑又节省空间的构造。
在本发明的较佳实施例中，外壳的至少一个局部区域借助于隔绝介质来隔绝，因而，在外壳的内部和设备的其余部分之间实现隔热。如果整个外壳是隔绝的，则特别有利。附加地或替代地，滑门也可以是隔绝的。隔绝减小热损耗，因而，只须供给较少能量来将气流加热到预设定温度。
干燥单元特别包括可容纳至少一个支架的干燥室。送气单元将气流如此引入干燥室，即，气流沿被引导经过容纳于支架中的载物片，因而，通过气流从封固剂中提取溶剂，且封固剂干燥。如果干燥室实施成其中可容纳至少两个支架则是特别有利的，因而，可以同时在干燥室中干燥许多载物片。在本发明的替代实施例中，干燥室还可实施成在其中容纳多于两个支架，特别是三个或四个支架。
在此情况下，支架可如此容纳于干燥单元中，即，设置在容纳的支架中的载物片水平设置，由此避免当封固剂还未干时覆盖装置的滑离。
此外，干燥单元可包括用于从干燥室中排出空气的排气单元。由此，由送气单元输送的气流被排出，因而，实现经过干燥室的持续流动以及围绕载物片的持续的气体流动。
排气单元特别实施成包括风扇，待排出的空气借助于该风扇被抽吸到干燥单元之外。送气单元也较佳地包括风扇，待传送的空气借助于该风扇通过输送导管朝被吹入干燥室。
在本发明的特别较佳的实施例中，送气单元将具有预设定温度的气流输送到载物片。预设定温度特别具有40℃到70℃之间，较佳地在40℃到50℃之间的值。
与冷却空气特别是处于室温的空气相比，输送温度受控的气流导致加热的空气能吸收更多的溶剂，因而，设置在干燥室中的载物片的覆盖介质更快干燥，且载物片留在干燥室中的时间减少。输送具有40℃至50℃之间温度的气流一方面确保进行快速干燥，另一方面避免由于过高温度而导致对薄片的损坏。
为了加热气流，干燥单元特别包括加热元件，该加热元件在气流被输送到干燥室之前对其进行加热。加热元件特别设置在送气单元的远离干燥室的那端处，因而，实现加热元件和干燥室之间可能的最大间距。这避免了安装到设置在干燥单元中的载物片上的薄片会由于过高温度而损坏的可能性。这样，特别是薄片不直接经受来自加热元件的辐射热。
此外，如果提供用于确定气流的实际温度的传感器则是有利的。控制单元将实际温度与预设定的目标温度比较，并根据比较的结果将控制施加到加热元件，因而，输送的气流具有目标温度。这还确保了实际上达到预设定的目标温度。由此实现载物片的快速和充分的干燥，并避免了由于过高温度而对薄片的损害。特别以闭环控制的形式来将控制施加到加热元件。
送气单元特别实施成气流具有0.5m/s至1.5m/s之间流速和/或4m3/h至5m3/h之间的体积流量。在这种情况下，在50℃至60℃之间的气流温度下，在三分钟内实现足以防止盖玻片滑离的覆盖介质的干燥，因而，容纳于干燥室内的支架仅在三分钟之后就能被移出。由此确保更高的通过量。
在本发明的特别较佳的实施例中，干燥单元包括至少一个传感器，实际的流速和/或实际体积流量可通过该传感器来检测到。控制单元将确定的实际流速和/或确定的实际体积流量与预设定的目标流速或与预设定的目标体积流量分别进行比较，并将控制如此施加到送气单元，以将具有预设定目标流速和/或预设定的目标体积流量的气流引导到载物片。特别以闭环控制的形式来施加控制。
此外，如果为了过滤待输送的空气而特别设置活性碳过滤器是有利的。这防止了由于脏的和/或污染过的空气对安装到干燥的载物片上的薄片造成任何变化，这样会导致在对薄片使用显微镜时的后续结果是不正确的。附加地或替代地，可设置另一过滤器，特别是活性碳过滤器，以过滤排出空气。由此，被排放到环境的空气不受污染。特别当薄片具有这种污染时，这是必要的。
送气单元特别将气流输送到干燥室的下部区域。由此实现的结果是，当空气经过干燥室时，加热的空气根据其自然性质从底部升到顶部，因而不必设置(或者仅设置一些)用于引导空气的装置。输送到干燥室中的下部区域特别在干燥室的两个相对设置的侧壁处进行，而排气特别则是在中间进行。这致使气流以类漩涡状流经在支架中彼此相邻设置的两个载物片之间的空隙，因而，在较短时间内实现良好干燥。
在本发明的替代实施例中，可在干燥室的两个相对设置的侧壁上分别设置用于将气流输送到干燥室中的缝隙式喷嘴。缝隙式喷嘴设置成使它们的纵向垂直延伸。此外，缝隙式喷嘴较佳地实施成比支架长，由此实现甚至围绕支架边缘处的载物片的可靠流动。在此情况下，抽取待排出的空气特别在干燥室的下部区域内进行。
送气单元特别具有至少一个用于输送气流的送气导管，而排气单元具有至少一个用于排出待排放空气的排气导管。在本发明的较佳实施例中，送气管路和排气管路都实施成它们至少在部分区域内直接彼此靠近地延伸，并特别实施成集成到排气管路和送气管路的对应分界壁的部分区域内。由此，实现紧凑又节省空间的构造。
从下面的说明中清楚可知本发明的其它特征和优点，该说明在结合附图的示例性实施例的基础上阐释本发明，附图中：
图1是用于处理载物片的设备的示意立体图；
图2是根据图1的设备的另一示意立体图，其强调了干燥单元；
图3是滑门关闭的、根据本发明的第一实施例的干燥单元的示意立体图；
图4是滑门打开的、根据图3的干燥单元的示意立体图；
图5是根据图3和4的干燥单元的剖视图；
图6是根据图1和2的设备的高度简化的示意侧视图；
图7是根据本发明的第二实施例的干燥单元的示意立体图；以及
图8是根据本发明的第三实施例的干燥单元的示意立体图。
图1是用于处理载物片的实施成覆盖设备10(coverslipper)的设备的示意立体图。覆盖设备10包括输入单元(在图1中不可见)，其中容纳有载物片的支架借助于该输入单元可被运送到覆盖设备10。设置在输出托盘中的支架例如用附图标记20来标记。输送可手动地和借助于输送单元自动进行。可以有独立模式和工位模式，在独立模式下，覆盖设备不连接到用于处理载物片的其它设备。在工位模式下，覆盖设备10尤其与染色设备相邻设置；一旦设置在载物片21上的薄片被染色，容纳于支架20中的载物片自动从染色设备传递到覆盖设备20。
覆盖设备10还具有运送单元12，经由输入单元输入的支架20可借助于该运送单元而运送到覆盖模块14。在覆盖模块14中，载物片分别从支架20中移出。首先，封固剂被涂敷到已移出的载物片上，然后，覆盖装置，特别是玻璃盖玻片安装到封固剂上。由此，薄片受到盖玻片的保护，且在对薄片使用显微镜时确保清楚的显示。一旦载物片上的薄片被覆盖，载物片就被运送回到支架20，且下一个载物片为了覆盖而被移出。
一旦支架20的所有载物片21被覆盖，运送单元12就将支架20运送到干燥单元16中。在干燥单元16中，至少一种溶剂至少部分地从容纳于支架20的载物片的封固剂中被提取，因而，封固剂快速干燥，而盖玻片粘附于载物片。这防止当盖玻片被处理时盖玻片滑离的任何可能性。由此避免了对薄片的损坏和对处理载物片的人员的伤害。将结合下述附图更为详细地描述干燥单元16。
一旦容纳于干燥单元16中的支架20的载物片干燥，支架20通过运送单元12从干燥单元16被运送到输出托盘18。输出托盘实施成将多个支架20容纳于其内。支架20可在其为了使用显微镜而被运送到显微镜之前手动和/或自动地从输出托盘18中移出。
图2示意地示出根据图1的覆盖设备10，图1仅示出干燥单元16和覆盖设备10的外壳22，因而，可看见外壳22内的干燥单元16的布置。未示出覆盖设备10的其它部件。
图3是滑门24闭合的、干燥单元16的示意立体图；在图4中，滑门24示出为打开。图5是干燥单元16的剖视图。
干燥单元16包括干燥室26，在图1至5中所示的示例性实施例的情况下，可以在该干燥室中同时容纳两个支架28、30。容纳于支架28至30中的每个支架的是具有敷加的封固剂和盖玻片的多个载物片，这些载物片中的一个在图4中例如用附图标记32来标记。在本发明的替代实施例中，干燥室26还可实施成仅在其中容纳一个支架28、30，或者两个以上的支架28、30。由于能够容纳两个支架28、30，每单位时间内可干燥更高通过量的支架28、30及由此的载物片32，而干燥单元16仍可具有紧凑构造。干燥室26由界定干燥室26的外壳34所围绕。外壳34具有开口36，支架28、30能经由该开口通过运送单元12来运送和移出。替代地，可以经过开口36手动地传送和/或移出支架28、30。开口36可通过经由导轨38引导的滑门24来闭合。这同样产生干燥单元16的紧凑构造，因为这种滑门24只需要比可枢转的门少的空间。此外，外壳34包括面板25(图1和2)，例如在为了维修和/或在故障的情况下，特别可以经由该面板手动地通入干燥室26。
干燥单元16还包括送气单元40，该送气单元将气流输送到干燥室并由此输送到容纳于干燥室内的载物片32。通过气流从载物片32的封固剂中提取溶剂，该气流被引导经过载物片32特别是围绕载物片，由此使封固剂进行干燥。
送气单元40包括从覆盖设备10外在环境空气中抽吸的风扇42。加热元件44将输送的环境空气的气流加热到预设定的温度，该温度特别是高于围绕覆盖设备10的空气温度。然后，加热气流经由输送导管46被输送到干燥室26及由此输送到载物片32。
加热元件44将气流特别是加热到40℃至50℃之间的温度，因而，载物片32在非常短的时间内干燥，且仍可避免由于过高温度而造成对安装到载物片32上的薄片的损坏。加热元件44特别设置在输送导管46的远离干燥室26的那端处，由此离干燥室26尽可能远。通过加热元件44和干燥室26之间的较大距离来避免来自加热元件44的热辐射直接作用于薄片上，因而，防止对薄片的损害。
在本发明的替代实施例中，送气单元40也可不包括加热元件44，并能输送具有围绕覆盖设备10的空气温度的气流。结果是，需要更长时间来干燥封固剂，但实现了构造更简单和更为紧凑的干燥单元16以及较小的能耗。
外壳34特别实施成使它具有隔绝作用，因而，仅少量热能从干燥室26经由外壳34逸出，由此仅需少量的能量。为此，外壳34和/或滑门24例如通过隔绝介质来隔绝。外壳34特别包括聚氨酯泡沫。附加地或替代地，送气导管46也是隔绝的，因而，在气流从加热元件44到干燥室26的运送过程中产生的热损耗也较小。
送气单元，特别是风扇42，较佳地实施成使从风扇输送到干燥室26的气流具有在0.5m/s至1.5m/s之间，较佳为1m/s的流速。此外，送气单元40，特别是风扇42实施成能实现在4m3/h至5m3/h之间的体积流量。对于送气单元40的上述实施例和对应的气流，支架28、30在干燥室26中大约三分钟的驻留时间足以使封固剂干燥，因而，在移出之后，即使载物片32保持倾斜，盖玻片也不会从载物片32滑下。
在本发明的替代实施例中，流速可以小于0.5m/s或者大于1.5m/s。可以同样通过送气单元40产生小于4m3/h或大于5m3/h的体积流量。
干燥单元16还包括将空气排到干燥室26之外的排气单元48。结果是，保持经过干燥室26的持续气流，并实现对容纳于干燥室26内的载物片32的持续干燥。特别是，借助于排气单元48来排出冷却湿空气。排气单元48包括排气导管50，待排放的空气经由该排气导管进行排放。
图6是根据图1和2的覆盖设备10的高度简化的示意侧视图，其又仅示出外壳22和干燥单元16。在图6中用多个箭头来示出气流。
由箭头P1表示的环境空气通过风扇42被吸入并通过加热元件44进行加热。然后，加热空气如箭头P2和P3所示经由所示导管46被运送到干燥室26。在输送导管46的远离加热元件44的那端处，空气沿箭头P4偏转，因而，它从下方被侧向引导到干燥室26中。
在空气被引入干燥室26之前，气流的实际温度借助于传感器52来确定。控制单元将实际温度与预设定的目标温度比较，并根据比较的结果将控制施加到加热元件44，因而，传送的气流具有预设定的目标温度。特别以控制环的形式来施加控制。
如由箭头P5到P8所示，热空气在干燥室26内部向上升。在此情况下，空气特别如此被引导，即，空气在水平设置在支架28、30中的载物片之间被引导。空气特别是以漩涡的方式围绕载物片流动，因而，实现高水平的干燥性能。当空气围绕载物片流动时，空气逐步冷却并吸收来自封固剂的蒸发溶剂，因而，封固剂变干。具有较高溶剂浓度的冷却空气在中间被抽吸，并根据箭头P9从干燥室26经由排气导管50被带走。
设置在排气导管50内的是流量传感器54，借助于该流量传感器可以确定气流是否被引导经过排气导管50。干燥单元16的是否正确操作可以这样的方式被监测。另一风扇56设置在排气导管中，从干燥室26排出的空气借助于该风扇被抽吸。设置在另一风扇56上游的是过滤器58，根据箭头P10输送到该过滤器的废气被过滤。过滤器58特别实施成活性碳过滤器。通过过滤器可去除污染物质，从而排出清洁的废气。
设置在排气导管的远离干燥室26的那端处的是连接元件60，排气导管可借助于该连接元件连接到建有覆盖设备10的实验室的中央抽排系统62，因而，废气可直接沿箭头P11经由中央抽排系统62排放到实验室外和户外。
图7是根据本发明的第二实施例的干燥单元70的一部分立体图。在此实施例中，干燥单元70包括两个缝隙式喷嘴72，这些喷嘴设置在两个相对设置的侧壁74、76上并且气流通过这些喷嘴从送气单元40输送到干燥室26。缝隙式喷嘴72设置成使它们的纵向垂直延伸。此外，缝隙式喷嘴72实施成使它们与最顶上的载物片78与最底部的载物片80之间的间距至少一样长。在本发明较佳的实施例中，缝隙式喷嘴72实施成使它们比最外侧的载物片78、80之间的间距略长，以确保围绕甚至是最外侧的载物片78、80的流动。
通过缝隙式喷嘴72来实现气流被引导经过水平设置在支架28、30中的载物片78、80，因而，足够的加热气流被输送到载物片78、80周围。当被输送的空气围绕支架28、30流动时，空气冷却并吸收溶剂。在流经支架28、30之后，冷却空气向下降并通过排气单元48在下部区域中居中地被抽吸。
图8是根据本发明的第三实施例的干燥单元90的示意立体图。在本发明的这个第三实施例中，排气导管50的部分区域设置在输送导管46之间。由此，实现干燥单元90的紧凑的构造。
部件列表
10覆盖设备
12运送单元
14覆盖模块
16，70，90干燥单元
20，30，38支架
22外壳
24滑门
25面板
26干燥室
32，78，80载物片
34外壳
36开口
38导轨
40送气单元
42风扇
44加热元件
46输送导管
48排气单元
50排气导管
52温度传感器
54流量传感器
56风扇
58过滤器
62抽排系统
72缝隙式喷嘴
74，76侧壁
P1到P11气流
Claims (14)
1.一种用于处理载物片的设备，
具有用于覆盖设置在所述载物片(32，78，80)上的薄片的至少一个覆盖模块(14)，
所述覆盖模块(14)首先将封固剂然后将覆盖装置敷加到所述载物片(32，78，80)上，以及
具有干燥单元(16，70，90)，所述干燥单元用于从涂敷到所述载物片(32，78，80)上的封固剂中至少部分地提取溶剂，
其中，
所述干燥单元(16，70，90)包括用于将气流输送到所述载物片(32，78，80)的送气单元(40)；
设置运送单元(12)，以将所述载物片(32，78，80)从所述覆盖模块(14)运送到所述干燥单元(16)；
所述运送单元(12)实施成：借助于所述运送单元，将容纳所述载物片(32，78，80)的支架(20，28，30)传送到所述干燥单元(16，70，90)；
所述干燥单元(16，70，90)包括能容纳至少一个支架(20，28，30)的干燥室(26)；以及
所述送气单元(40)将气流输送到所述干燥室(26)的下部区域。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述干燥室(26)实施成在其中容纳至少两个支架(20，28，30)。
3.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述干燥单元(16，70，90)包括外壳(34)；且所述外壳(34)包括用于传送和/或移出容纳载物片(32，78，80)的支架(20，28，30)和/或载物片(32，78，80)的开口(36)。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述开口(36)能通过滑门来闭合。
5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述外壳(34)的至少一个部分区域用隔绝介质来隔绝。
6.如权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述干燥单元(16，70，90)包括用于将空气排出所述干燥室(26)的排气单元(48)。
7.如权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述送气单元(40)输送具有预设定温度的气流。
8.如权利要求7所述的设备(10)，其特征在于，所述送气单元(40)输送具有40℃至70℃之间的预设定温度的气流。
9.如权利要求7所述的设备(10)，其特征在于，所述送气单元(40)包括用于加热气流的加热元件(44)。
10.如权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，设置用于确定所述气流实际温度的传感器(52)，控制单元将实际温度与预设定目标温度比较并根据比较的结果将控制施加到所述加热元件(42)，以使输送的气流具有所述预设定的温度。
11.如权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述送气单元(40)实施成使它输送具有0.5m/s至1.5m/s之间流速和/或具有4m3/h至5m3/h之间体积流量的气流。
12.如权利要求7至11中任一项所述的设备(10)，其特征在于，设置用于过滤待传送空气的过滤器，和/或用于过滤排出空气的过滤器(56)。
13.如权利要求7至11中任一项所述的设备(10)，用于将所述气流输送到所述干燥室(26)的至少一个对应的缝隙式喷嘴(72)设置在所述干燥室(26)的两个相对设置的侧壁(74，76)上。
14.如权利要求6所述的设备(10)，其特征在于，所述送气单元(40)包括用于输送气流的至少一个送气导管(46)，且所述排气单元(48)包括用于排出空气的至少一个排气导管(50)；且至少在部分区域内，所述排气导管(50)的分界壁和所述送气导管(46)的分界壁一体构造。
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