CN102971616A - 用来产生细胞涂片的自动化系统 - Google Patents

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Abstract

一种在表面上产生细胞层的方法。在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：使用接合力使涂片工具抵着所述表面接合；使所述涂片工具的一部分弯曲以改变所述涂片工具相对于所述表面的定向；使所述涂片工具沿所述表面移动穿过包含悬浮在液体中的细胞的样品；以及使所述样品附着于所述表面，以由此产生细胞层。根据本发明的另一个方法通过在涂片之前和/或在涂片期间使样品混合而在表面上产生细胞层。本发明还包括用于实施所述方法的系统。

Description

用来产生细胞涂片的自动化系统
相关申请的交叉引用
根据35 U.S.C.119，本申请要求2010年5月7日提交的第61/332,618号美国申请的权益，其公开内容在此通过引用并入。
通过引用并入
在本说明书中提到的所有出版物和专利申请在此通过引用并入，其程度如同每个单独出版物或专利申请被明确且单独地指明通过引用并入。
发明背景
血液及其正常状态和患病状态的研究追朔至古埃及时的放血，但是在1624年当Anthony van Leeuwenhoek制造了能够使血细胞成像的第一台显微镜时，该领域真正获得了发展。在1770年，William Hewson提供了白细胞(白血球)的首次描述，William Hewson因此被封为血液学之父。因此，血液学领域具有非常长的历史，并且多年来作用良好的技术基本上保持不变，直至产生显著需求而要求改变。一种这样的技术是产生用于显微镜检查的血液涂片。由于大部分载玻片由人工检查的事实，诊断技术使用相对小量的细胞。因此，仅小部分涂片(在整个涂片长度的2mm和4mm之间)可利用于检查的事实对于诊断而言不是明显的阻碍。
随着自动化数字显微镜检查(ADM)变得更广泛地使用，询问比人工检查可能的更大量细胞的能力提高了诊断的准确性。对于非常有效的ADM而言，有必要产生待检查细胞的单层。该单层必须具有足够高的目标物填充，使得ADM是成本和时间上有效的，但是必须不引起目标物被如此紧密地填充而使其簇集或彼此重叠。
产生简单的血液涂片的手工过程包括以下。将一滴血液放置在显微镜载玻片(“基底(substrate)”)上，并使用第二显微镜载玻片产生弯液面，然后沿着第一显微镜载玻片的长度移动(牵引)弯液面。细胞散布于第一载玻片上。该过程是快速的，并且已经注意到，该过程为手工检查提供了足够多的细胞以产生诊断。一些系统将该过程自动化来产生机器生成的涂片(例如，Sysmex、Beckman Coulter)。然而，这些方法不产生进行自动化数字显微镜检查所需的一致高品质的高填充细胞单层。
已经发现了胎儿细胞和肿瘤细胞在血液中循环。这开启了进行简单的血液测试来检测胎儿遗传状态和疾病状态的可能性。然而，循环的细胞数目与非胎儿细胞或非肿瘤发生细胞相比非常低。需要改良的方法来从血液鉴定稀少的胎儿细胞和肿瘤细胞。一种方法是富集血液样品中感兴趣的细胞，并且使用特异性DNA或细胞来标记或鉴定感兴趣的细胞，或者使用例如原位杂交或免疫组织化学来分析RNA或蛋白。该感兴趣的细胞则必须与其他细胞分离并单独地分析。在本文中和在2011年3月11日提交的美国专利申请13/046,543中描述了使用自动化细胞涂片系统、方法和设备分离所述细胞的一种这样的方法，该美国专利申请的公开内容整体并入。
发明概述
本发明一个方面提供一种在表面上产生细胞层的方法。在一些实施方案中，所述方法包括以下步骤：使用接合力使涂片工具(smear tool)抵着所述表面接合；使所述涂片工具的一部分弯曲以改变所述涂片工具相对于所述表面的定向；使所述涂片工具沿所述表面移动穿过包含悬浮在液体中的细胞的样品；以及使所述样品附着于所述表面，以由此产生细胞层。在一些实施方案中，涂片工具具有前边缘，且所述接合步骤包括改变前边缘与表面之间的相对角度和/或在移动步骤期间改变前边缘与表面之间的距离的步骤。
在一些实施方案中，在移动步骤之前，所述样品被以样品模式(sample pattern)分配到表面上，所述样品模式在第一方向上比在垂直于第一方向的方向上延伸至少三倍远。这样的样品模式的实例包括两个分开的样品部分和连续形状。
一些实施方案包括监测样品的参数的可选步骤，例如通过测量穿过样品或细胞层的至少一部分的透光率。在这样的实施方案中，移动步骤可以包括基于所述参数使用闭环反馈来控制涂片工具的移动的步骤。
在一些实施方案中，在移动步骤之前，所述方法包括将样品分配到表面上并在此后混合样品的至少一部分的步骤。所述方法还可以包括在所述移动步骤之前混合样品的至少一部分的步骤。涂片工具可以在混合步骤之前与样品接合，例如通过例如使涂片工具在第一方向上沿表面移动以使涂片工具与样品接合，其中所述混合步骤包括在涂片工具与样品接合之后使涂片工具在不同于所述第一方向的方向上移动。混合的实例包括使涂片工具(例如以约1Hz至约100Hz之间的频率)振荡；使涂片工具在至少两个方向上相对于表面移动；以及改变涂片工具与表面之间的距离。
一些实施方案包括在移动步骤期间混合样品的至少一部分的步骤。再次，这种混合的实例包括使涂片工具(例如以约1Hz至约100Hz之间的频率)振荡；使涂片工具在至少两个方向上相对于表面移动；以及改变涂片工具与表面之间的距离。
在一些实施方案中，移动步骤包括改变涂片工具与表面之间的相对速度的步骤。所述方法还可以包括在附着步骤之后使单层的干燥加速的步骤。
涂片可以具有各种形状和尺寸。在一些实施方案中，附着步骤包括将样品附着在至少约50mm长的涂片中。涂片可以具有至少1000mm2或至少16,000mm2的面积。在一些实施方案中，涂片在大部分涂片上具有不超过单层的细胞和可选地涂片具有等于或大于80％的细胞密度。
在其中样品是血液样品的实施方案中，所述方法还可以在移动步骤之前包括以下步骤：测定选自由血细胞比容、白血球计数、血小板计数、样品贮存容器氧水平和样品贮存容器填充百分比组成的组的所述样品的参数；以及基于所测定的参数来调节涂片工具的移动。
本发明的另一方面提供了在表面上产生细胞层的方法，该方法包括以下步骤：将包含悬浮在液体中的细胞的样品分配在所述表面上；使所述涂片工具沿所述表面移动穿过所述样品；混合所述样品的至少一部分；以及使所述样品附着于所述表面，以由此产生细胞层。在一些实施方案中，涂片工具具有前边缘，并且接合步骤包括改变前边缘和表面之间的相对角度和/或在移动步骤期间改变前边缘与表面之间的距离的步骤。
在一些实施方案中，分配步骤包括将样品以样品模式分配到表面上的步骤，所述样品模式在第一方向上比在垂直于第一方向的方向上延伸至少三倍远。这样的样品模式的实例包括两个分开的样品部分和连续形状。
一些实施方案包括监测样品的参数的可选步骤，例如通过测量穿过样品或细胞层的至少一部分的透光率。在这样的实施方案中，移动步骤可以包括基于所述参数使用闭环反馈来控制涂片工具的移动的步骤。
在一些实施方案中，涂片工具可以在混合步骤之前与样品接合，例如通过例如使涂片工具在第一方向上沿表面移动以使涂片工具与样品接合，其中所述混合步骤包括在涂片工具与样品接合之后使涂片工具在不同于所述第一方向的方向移动的步骤。混合的实例包括使涂片工具(例如以约1Hz至约100Hz之间的频率)振荡；使涂片工具在至少两个方向上相对于表面移动；以及改变涂片工具与表面之间的距离。
一些实施方案包括在移动步骤期间混合样品的至少一部分的步骤。再次，这种混合的实例包括使涂片工具(例如以约1Hz至约100Hz之间的频率)振荡；使涂片工具在至少两个方向相对于表面移动；以及改变涂片工具与表面之间的距离。
在一些实施方案中，移动步骤包括改变涂片工具与表面之间的相对速度的步骤。所述方法还可以包括在附着步骤之后使单层的干燥加速的步骤。
涂片可以具有各种形状和尺寸。在一些实施方案中，附着步骤包括将样品附着在至少约50mm长的涂片中的步骤。涂片可以具有至少1000mm2或至少16,000mm2的面积。在一些实施方案中，涂片在大部分涂片上具有不超过单层的细胞和可选地涂片具有等于或大于80％的细胞密度。
在其中样品是血液样品的实施方案中，所述方法还可以在移动步骤之前包括以下步骤：测定选自由血细胞比容、白血球计数、血小板计数、样品贮存容器氧水平和样品贮存容器填充百分比组成的组的所述样品的参数；以及基于所测定的参数来调节涂片工具的移动。
本发明的又一方面提供了一种用于由包含悬浮在液体中的细胞的样品在表面上产生细胞层的设备，其中该设备具有：表面；涂片刀片(smearblade)；以及刀片运动机构，其包括马达、涂片刀片联动装置(smear bladelinkage)和控制器，所述控制器被配置为使所述涂片刀片相对于所述表面沿X轴和沿垂直于所述X轴的Y轴移动以使细胞以层的方式附着在所述表面上。
一些实施方案还具有适合于将所述样品以样品模式分配到所述表面上的样品分配器，所述样品模式在所述X方向上比在所述Y方向上延伸至少三倍远。这样的样品模式的实例包括两个分开的样品部分和连续形状。
一些实施方案还包括适合于监测所述样品的参数的样品监测器，例如被配置为监测穿过所述样品的至少一部分(例如，表面上的细胞层)的透光率的透光率监测器。在一些实施方案中，监测器被配置为将所监测的参数传递到所述控制器，并且所述控制器还被配置为基于所述参数使用闭环反馈来控制所述涂片刀片的移动。
在一些实施方案中，刀片运动机构适合于用所述涂片刀片将力施加到所述表面。涂片刀片可以适合于在其将力施加到所述表面时弯曲。在一些实施方案中，涂片刀片具有前边缘，并且所述刀片运动机构还适合于允许所述前边缘在所述涂片刀片将力施加到所述表面时改变相对于所述表面的角度。可选择地或另外，所述联动装置适合于在所述涂片刀片将力施加到所述表面时弯曲。
在一些实施方案中，涂片刀片具有带有非线性部分的前边缘，该非线性部分例如槽口、粗糙表面和/或曲线。涂片刀片的至少一部分可以不如所述表面亲水。
在一些实施方案中，刀片运动机构适合于在所述涂片刀片相对于所述表面移动时混合所述样品的至少一部分。刀片运动机构还可以适合于在所述涂片刀片在X方向或Y方向上移动时使所述涂片刀片朝向或远离所述表面移动。
在一些实施方案中，该设备包括样品干燥器，例如适合于使热气在所述样品上移动的机构。
本发明的再一方面提供了一种由包含悬浮在液体中的细胞的样品在表面上产生细胞层的设备，其中该设备包括：表面；涂片刀片；以及刀片运动机构，其包括马达、涂片刀片联动装置和控制器，所述控制器被配置为利用接合力使所述涂片刀片抵着所述表面接合并使所述涂片刀片相对于所述表面移动以使细胞以层的方式附着在所述表面上，所述涂片刀片和所述联动装置中的至少一个适合于弯曲以改变所述涂片刀片相对于所述表面的定向。
一些实施方案还具有适合于将所述样品以样品模式分配到所述表面上的样品分配器，所述样品模式在所述X方向上比在所述Y方向上延伸至少三倍远。这样的样品模式的实例包括两个分开的样品部分和连续形状。
一些实施方案还包括适合于监测所述样品的参数的样品监测器，例如被配置为监测穿过所述样品的至少一部分(例如，表面上的细胞层)的透光率的透光率监测器。在一些实施方案中，监测器被配置为将所监测的参数传递到所述控制器，并且所述控制器还被配置为基于所述参数使用闭环反馈来控制所述涂片刀片的移动。
在一些实施方案中，涂片刀片具有带有非线性部分的前边缘，该非线性部分例如槽口、粗糙表面和/或曲线。所述涂片刀片的至少一部分可以不如所述表面亲水。
在一些实施方案中，刀片运动机构适合于在所述涂片刀片相对于所述表面移动时混合所述样品的至少一部分。刀片运动机构还可以适合于在所述涂片刀片在X方向或Y方向上移动时使所述涂片刀片朝向或远离所述表面移动。
在一些实施方案中，该设备包括样品干燥器，例如适合于使热气在所述样品上移动的机构。
本发明的另一方面提供了一种鉴定胎儿细胞的方法，该方法包括以下步骤：提供母体血液样品；以及使用识别来自于可印迹转录RNA类的RNA的至少一个探针进行原位杂交。在一些实施方案中，进行原位杂交包括步骤：使用识别选自由AIR，IGF2r基因的反义RNA；MESTIT1，MEST的反义RNA；COPG2IT1，COPG2的反义RNA；IGF2AS，IGF2的反义RNA；KCNQ1OT1，KCNQ1的反义RNA；WT1AS，WT1的反义RNA；MKRN3的反义RNA；UBE3A的反义RNA；以及GNAS，SANG的反义RNA组成的组的反义非微小RNA的至少一个探针，并且阳性信号指示胎儿细胞的存在。在一些实施方案中，进行原位杂交程序包括使用识别H9的探针的步骤，并且阳性信号指示胎儿细胞的存在。
本发明的再一方面提供了一种鉴定雌性胎儿细胞的方法，该方法包括以下步骤：提供母体血液样品；以及使用TSIX探针和XIST探针在所述样品上进行原位杂交程序以产生信号，其中使用TSIX探针和XIST探针的阳性信号指示胎儿细胞物质的存在。
附图简述
本发明的新颖性特征在所附权利要求书中详细地提出。通过参考提出利用了本发明的原理的示例性实施方案的以下详细描述及其附图，将获得对本发明的特征和优点的更好理解，在附图中：
图1是根据本发明的实施方案的用于产生细胞的层(例如单层)的自动化系统的部分的示意图。
图2A-2D显示了细胞涂片工具在接触细胞样品以促进混合之后的初始移动的实例。
图3A-3D显示了细胞涂片工具在产生细胞层时移动的实例。
图4A-4H显示了用于与图1的自动化系统一起使用的涂片工具的各种构型。
图5A显示了被涂片以产生细胞层的细胞样品的示意图。
图5B显示了像图5A中示出的细胞样品一样的细胞样品使用直的涂片刀片的计算流体动力学分析。
图6显示了使用根据本公开内容的一个方面的带有三个槽口的涂片刀片的类似于图5中的分析的计算流体动力学分析。
图7显示了具有柔性联动装置的涂片刀片。
图8A显示了具有分开的脊状部(spine)、弯曲部和前边缘的涂片刀片的侧视图。
图8B显示了相同的涂片刀片的正视图。
图9A显示了具有脊状部的柔性涂片刀片的侧视图。
图9B显示了与在图9A中显示的涂片刀片相同的涂片刀片的正视图。
图10A显示了具有配合脊状部、弯曲部和前边缘的涂片刀片是如何能够弯曲的。
图10B显示了与在图10A中显示的刀片相同的刀片的正视图。
图10C显示了在穿过弯曲部和前边缘的层的横截面中与在图10A和10B中显示的涂片刀片相同的涂片刀片是如何能够通过围绕中心轴扭转而弯曲的。
图11显示了当施加力时弯曲以接触细胞样品和基底的像图10A-C中示出的柔性涂片刀片一样的柔性涂片刀片。
图12显示了柔性涂片刀片和基底的正视图。
图13显示了附接到涂片头的柔性涂片刀片的侧视图。涂片头将移动，能够与涂片刀片以不同的方向和构型相对于基底移动。基底能够另外地或可选择地相对于涂片头和涂片刀片移动。
图14显示了应用于基底的细胞样品。
图15显示了准备接触像在图14中示出的细胞样品和基底一样的细胞样品和基底的柔性涂片刀片。
图16显示了由根据本公开内容的一个方面的细胞涂片工具产生的细胞涂片。
图17和图18显示了根据本发明的一个方面可以产生的流体涂片模式。
图19是根据本发明的一个方面产生的血细胞层的示意性表示。
图20是在用于稀少细胞的富集程序之后使用弯曲刀片产生的红血球和白血球层的示意性表示。
图21是在用于稀少细胞的富集程序之后使用弯曲刀片产生的红血球和白血球层的示意性表示，其类似于图20中使用的程序，但是具有不同的涂片头角度。
图22、图23和图24是根据本发明的实施方案制作的血液涂片的照片。
图25A和25B显示了根据本发明的实施方案的样品沉积模式。
发明详述
本发明的方面包括在产生和分析血液涂片中的改进。如上所述，虽然现有的自动化血液涂片工具的精确性可能对于隔离和鉴定血液样品中大量存在的血液组分而言已经足够，但是在循环母体血液的样品中胎儿细胞比总细胞的百分比小。在涂片中的血液样品细胞的分离和分布方面的更高精确性将提高自动化或手工鉴定样品中的少量胎儿细胞的机会。
例如，细胞层(其理想的是单层)穿过整个涂片的均匀性是合意的，特别是当感兴趣的细胞稀少时。太厚(例如，比单层厚)的涂片区域将具有重叠的细胞，这可能遮掩感兴趣的细胞。太密集的涂片区域可能使个体细胞难以区分。太稀疏的涂片区域，即其中个体细胞之间的距离太大的区域，将使检查和鉴定过程复杂。因此，本发明的一个方面提供了用于改进血液样品沉积成合适密度的均匀层或单层的方法和装置。
可以通过增加样品大小来增加在样品中找到足够数量的稀少细胞的可能性。然而，样品越大，将样品涂片成均匀层或单层的困难就越大。因此，本发明的另一方面是自动化装置，其能够用可以是50或更多毫米长(20mmx50mm＝1000mm2)的可用面积产生细胞层。这是比使用目前的手工或自动化涂片技术(手工是2mmx20mm＝40mm2)所产生的面积大一个数量级的面积。在一些情况下，甚至产生更大面积的涂片(125mmx125mm＝15,625mm2)。
此外，使血液相对于表面移动以形成涂片的动作引起流动模式的出现，流动模式作用为使细胞群既平行于又垂直于涂片的主方向移动。不同的细胞类型被这些引起的流动模式不同地影响。流动模式在不同的细胞类型上的这种差异化作用表现为细胞类型平行于和垂直于涂片主方向的非均匀分布。例如，已经注意到，白血球倾向于在涂片边缘附近具有比涂片中心附近更高密度的分布。计算机流体动力学(CFD)分析显示，在涂片期间引起朝着涂片工具的端部(涂片的外边缘)的流动。因此，本发明的又一方面在样品内抵消了不利的流动模式并产生积极的流动模式，以使细胞更均匀地混合并分布在整个样品及由此整个涂片中。
形成细胞层的过程可以具有以下步骤：处理细胞样品；将细胞样品放置在基底上；使所述细胞样品与涂片刀片接触；在所述细胞样品边缘、涂片工具和所述基底之间产生弯液面；使所述涂片刀片相对于所述基底移动以产生涂片；以及干燥细胞涂片。在一个实施方案中，本发明描述了其中基底和涂片刀片之间的相对运动在多于单一轴上进行的过程。假设X是待制作的涂片的方向并且Y处于单层的平面中且垂直于涂片的主方向，则可能使涂片刀片沿X、Y和/或Z方向相对于基底移动。基底可以沿X、Y和/或Z方向相对于涂片刀片移动。可以使用具有运动控制器、软件和促动器的合适的运动系统来控制基底的移动。
图1显示了用来从被放置在基底上的细胞样品产生细胞层的涂片系统。涂片刀片2可以被马达和促动器10经由包括涂片头4和轴8的联动装置来移动。在图1中示出的构型中，刀片2当前与基底脱离接合。涂片刀片2可以围绕轴8旋转到一定程度，以接合通过分配器沉积在基座(base)7上的基底3上的细胞样品。(在该视图中未显示分配器和细胞样品)。可以通过控制器11和相关软件来控制涂片刀片2和轴8相对于基底3的移动。可选择地，基底3或基座7可以相对于涂片刀片2如箭头6所示地移动。
随着涂片刀片接合基底上的细胞样品或血滴，样品变平坦并散布，并且在样品的空气界面处的弯液面从基底延伸至涂片刀片。随着涂片刀片移动穿过基底，样品中的液体的表面张力引起样品追随刀片，并且样品中液体与细胞之间的摩擦引起样品的一部分附着于基底。例如，图11显示了具有在基底332上的涂片刀片334的涂片设备330，其中细胞样品342在开始细胞涂片之前被施加至基底332。在细胞样品342的空气界面处的弯液面344从涂片刀片334延伸至基底332。图5A是显示将样品沉积到涂片166上的涂片刀片164(暂时地升离基底162)的另一实例。样品的尚未涂片的部分163具有在基底162和涂片刀片164之间延伸的弯液面165。
涂片刀片穿过基底的均匀移动可以促进一致的涂片厚度和细胞沉积。此外，涂片刀片的前边缘和基底的表面之间的精确对齐也将促进均匀的沉积。因此，本发明的一个方面提供了涂片刀片与其运动机构之间的柔性连接，以确保刀片相对于基底的适当定向以减少刀片穿过基底移动期间的颤动。
涂片刀片可以被配置为基本上沿着刀片基底的前边缘之间的整个距离产生接触线。所述接触线可以在微滴获取的持续期和随后的涂片过程期间维持。基底和涂片刀片之间的接触可以维持，而不引起基底和刀片之间的振动或颤动。为涂片刀片增加柔性部分允许这种无颤动接触得以维持，而不必为基底支架或涂片刀片支架增加主动控制系统或昂贵的机械部件。弯曲部允许在涂片设备中利用低精度机构，这可以保持低成本。在另一个实施方案中，可以利用独特的弯曲部设计以使涂片刀片相对于基底适当地定向(即，改变其相对于基底的角度)，并在移动穿过基底期间维持涂片刀片与基底之间的具体接触力。柔性特征涂片刀片可以包括脊状部、弯曲部和刀片。弯曲部可以是在刚性脊状部和刚性涂片刀片之间的柔性材料的一部分。
在另一个实施方案中，刀片可以并入弯曲部材料中，并且在该构型中，涂片刀片将只有两个部件：脊状部和弯曲部/刀片组合。
在一个实施方案中，涂片刀片具有不同于弯曲部的刀片。弯曲部牢固地附加于脊状部和刀片两者。使弯曲部折曲以适应高度变化所需的力的量通过调节弯曲部的材料、材料(网状物)厚度、材料(网状物)长度、材料(网状物)宽度和/或弯曲部中的网状物的数目来控制。弯曲部的机械性质可以通过以下方面来控制：1).弯曲部臂的长度，2).弯曲部臂的厚度，3).弯曲部臂的宽度以及4).材料的杨氏模量。在一个实例中，弯曲部臂的长度是15mm，弯曲部臂的宽度是5mm，弯曲部臂的厚度是0.5mm并且弯曲部材料是片状苯乙烯。穿过弯曲部的开口提高了弯曲部适应基底表面与刀片的湿边缘之间的相对扭转的能力。在一些实施方案中，柔性材料可以包括孔。
在另一个实施方案中，涂片刀片可以具有并入弯曲部中的刀片。在一些实施方案中，柔性材料可以包括孔。
弯曲部设计允许仅利用基底与涂片刀片之间的相对Z运动来调节基底与涂片刀片之间的相对角度。弯曲部的性质可以通过选择材料、厚度、开口的存在或不存在以及任何开口的长度和宽度来控制。弯曲部可以由提供必需强度和柔性的任何材料制成。弯曲部可以由低成本片状塑料，例如聚苯乙烯、PETG或HDPE制成。
图7显示了准备放置在基底220上的具有在脊状部224和涂片刀片226之间的弯曲部221的涂片刀片。弯曲部可以具有开口或孔228。开口228可以使刀片更加柔性、更轻或生产更不昂贵。
图8A和8B显示了刀片230的侧视图和正视图，刀片230具有涂片刀片232和由弯曲部234制成的柔性联动装置、以及刚性脊状部238。脊状部238可以将涂片刀片连接至涂片设备的涂片头或其他运动机构，涂片设备例如在图1中示出的涂片设备。弯曲部可以具有促进其柔性的特征。例如，如图8B所示，弯曲部230具有可选的开口248、具有限定宽度的边缘宽度246以及开口或孔高度252。作为另一个实例，开口可以被网状物替代。
图9A和9B显示了其中柔性联动装置被构建到涂片刀片中的实施方案的侧视图和正视图。在图9A和9B中，刀片260由柔性材料制成。可选的开口278提供额外的柔性。脊状部268可以将涂片刀片连接至涂片设备的涂片头或其他运动机构，涂片设备例如在图1中示出的涂片设备和在图15中部分地示出的涂片设备。
涂片刀片可以在两个方向上弯曲。弯曲允许刀片通过应用适度的力与基底来保持接触，而不需要刀片与基底之间的完美对齐。这降低了对齐刀片和基底所需的精确度，这可以提高品质并降低生产成本。
在图10A-C中显示了可以通过弯曲部设计而提供的自由度(允许弯曲)的实例。图10A、10B和10C显示了穿过具有脊状部306和弯曲部304的刀片300的侧面、正面和横截面。弯曲部304具有孔或开口314。弯曲部304可以沿如图10A所示的其长轴(308)并围绕如图10C所示的其中心(324、326)弯曲。扭转可以只穿过弯曲部，或者可以穿过弯曲部和刀片。刀片和弯曲部材料可以被选择为足够地有柔性以弯折并扭转但足够地有强度以将细胞样品涂片在基底上。
图11显示了在使用中以在基底332上产生细胞层的图10A-C的涂片刀片和柔性联动装置的实施方案。包括脊状部306的刀片运动机构引起涂片刀片302的前边缘340将向下力施加在基底332上，从而引起弯曲部304弯曲。当施加力时，边缘340和基底332之间的不对齐也将引起涂片刀片302扭转，以由此使边缘340与基底332对齐。当刀片移动穿过基底时，在图11中显示的弯折也使得边缘340能够稳定地接触基底332。
可以通过在涂片过程之前和/或涂片过程期间混合样品来改善涂片中的细胞分布。例如，在涂片刀片接合样品之后，可以通过涂片刀片使样品(例如，以从约1Hz至约100Hz的频率)震荡来混合细胞样品。图2A-2D显示了当涂片刀片首次接触细胞样品时其可以做出的移动。图2A显示了在被放置在基底上之后看似液滴的细胞样品22。涂片刀片的湿或前边缘被放置在基底20上的位置24处，其中涂片刀片朝着液滴向下地成角度以接触液滴并使其变平。涂片刀片可以沿X轴26移动短的距离，X轴26在与涂片将在涂片操作期间移动以制备用于涂片的液滴的方向相反的方向上。应注意，与涂片长度的距离相比，涂片刀片移动的距离非常短。涂片刀片在停止位置(stop)28处停止。
在涂片开始之前，沿X和Y两个方向移动涂片刀片可以使细胞悬液混合以促进均匀的细胞群分布并改善弯液面高度的一致性。图2B显示了在被放置在如图2A所示的基底20上之后看似液滴的细胞样品22。涂片刀片的湿或前边缘将被放置在基底上的位置24处，且涂片刀片朝着液滴向下地成角度以接触液滴并使其变平。涂片刀片可以锯齿形模式30、32(即，沿着X和Y两个方向)移动以使细胞样品的内容物混合。图2C显示刀片在复杂的来回运动34/36/38/40/42/44/46(即，仅沿着X方向)中的移动，以使细胞内容物混合。图2D描绘了刀片以圆形模式50/52/54的移动。刀片可以移动短距离，并且重复圆形模式。
这些模式可以被单独地应用于细胞样品，或者模式可被组合以准备用于涂片的液滴。刀片或基地移动的速度可以改变。
在另一个实施方案中，沿着Z方向(垂直于将成为涂片平面的平面)移动涂片刀片允许系统改变涂片刀片的角度，或者允许通过提升涂片刀片或者通过改变其角度而在基底和刀片之间产生规定的间隙或力。在涂片刀片上的θ控制允许系统调节基底和涂片刀片之间的相对角度。该角度可以在用于涂片的液体制备期间改变。
本发明的又一方面是样品分配模式，其提供更均匀细胞层的形成，特别是用于较大的细胞样品。在一个实施方案中，细胞样品以在第一方向上比在垂直于第一方向的方向上更远地延伸的样品模式分配在表面上。在一个实例中，细胞样品模式可以在第一方向上比在垂直方向上延伸至少三倍远。细胞样品可以两个或更多分开的部分分配在表面上。该两个或更多部分可以沿着相对于Y方向的一条或多条线分配。细胞样品可以连续形状分配，例如以一条或多条线。细胞分配模式的实例在图25A和25B中显示。在图25A中，样品602已经被以两微滴的形式沉积在基底600上，给两微滴在垂直于涂片刀片移动的X方向的方向上比在X方向上延伸更多。在图25B中，样品已经被以连续形状602分配，连续形状602在垂直于涂片刀片移动的X方向的方向上比在X方向上延伸更多。样品在涂片之前穿过基底的分布帮助提供更均匀的细胞层。
在一些实施方案中，可以监测任何样品参数。传感器或监测器9在图1中示意性地显示。可以测量穿过细胞样品的至少一部分的透光率以确定例如细胞厚度。在另一个实施方案中，来自于传感器的闭环反馈可用来控制涂片工具的操作以进行系统的任何部分的调节，包括但不限于速度、刀片/基底方向(XYZ矢量组合)、基底/刀片相对角度、基底/刀片力和/或基底刀片间隙。闭环反馈可用来监测透光率或高度一致性。因此，传感器9被示意性地显示为连接到控制器11以提供该反馈控制。涂片刀片的速度可以被控制或改变。假设，X是涂片的主轴(长轴)，可能改变基底与刀片之间在X方向上的相对速度，以控制粒子应用的密度。较快的速度使粒子以较高的密度沉积。较慢的速度使粒子以较低的填充密度沉积。涂片期间涂片刀片相对于基底的在X方向上的速度允许系统改变细胞层的密度和品质。在一些实施方案中提供了80％或更多的单层密度。
细胞层的密度可以在涂片期间监测，并且速度可以基于测量的密度来调节，以使沿涂片的主要(X)方向的细胞分布的一致性达到最优。涂片刀片相对于基底移动或者基底相对于涂片刀片移动的方向可以被控制或改变。在挑取细胞样品液滴和产生初始弯液面之后，进行涂片。如图3A所示，涂片刀片可以沿直线72从初始刀片位置70移动至端部刀片位置74。沿X和Y两个方向移动涂片刀片使细胞悬液混合并引起细胞悬液中的流动模式，该流动模式用来将细胞维持在悬液中，提供了对细胞沉积到基底上的时间和位置的更多控制。图3B显示了从初始刀片位置70到端部刀片位置74的锯齿形涂片刀片模式76/78。图3C显示了与Y轴运动82/84和88/90组合的锯齿形涂片刀片模式80/86。图3D描绘了在涂片刀片沿X轴移动时大致圆形92/94/96和重复98/100的涂片刀片移动。可选择地，基底可以利用相对于涂片刀片的相同运动。
沿Z方向(垂直于涂片平面)移动刀片或基底允许系统改变涂片刀片的角度或产生并维持基底和刀片之间的规定间隙或力。在涂片刀片上的θ控制允许系统调节基底和涂片刀片之间的相对角度。该角度可以在进行涂片时改变，以控制沉积在基底上的细胞的品质和密度。
对于所有运动参数而言，细胞层密度可以在涂片期间监测，并且可以在运行中对速度、涂片方向(XYZ矢量组合)、基底/刀片相对角度、基底/刀片力和/或基底刀片间隙做出调节。可以应用用于产生弯液面的上述运动中的任何来改善涂片的品质。可以检查或监测任何参数以改善弯液面或涂片的品质，该任何参数包括但不限于血细胞比容、白血球计数、血小板计数、样品贮存容器氧水平和样品贮存容器填充百分比。在进行涂片时应用细胞密度调节使涂片的一致性和均匀性达到最优。
在各个实施方案中，用于涂片刀片的湿或前边缘的新颖的边缘设计、具有特定品质的材料的使用和/或特别地设计的刀片形状可以改善涂片的品质。新颖的的涂片刀片构型和几何形状可用来改善细胞群分布的均匀性。以下参数提供了这些实施方案的实例。
涂片刀片的湿边缘的槽口用来破坏和限制涂片期间在弯液面中引起的流动相关的尺寸、速度和牵引力。槽口(齿孔)可以部分地或全部地穿过涂片刀片制成。图4A(俯视图)和图4B(正视图)显示了涂片刀片120、122。图4B显示了穿过涂片刀片122的湿或前边缘的槽口126和凸起(tab)124。
涂片刀片可以具有改善细胞层品质的任何独特的几何形状。可以使用引起与向外(朝着涂片边缘)流动相反和相同等级的流动的刀片形状，以改善涂片中细胞分布的均匀性。实例是被设计为引起以一致且均匀的方式分布细胞的流动的楔形和曲线。
图4C(俯视图)和图4D(正视图)显示了楔形涂片刀片128、130。图4D显示了弯折132。来自于任何实施方案的品质的任何可以与任何其他实施方案组合。图4D显示了穿过涂片刀片130的湿或前刀片边缘的槽口136和凸起134。图4E(俯视图)和图4F(正视图)显示了具有槽口144的弯曲刀片140、142。
在刀片接触弯液面(前边缘)的点处的涂片刀片上的粗糙化表面用来破坏涂片期间在弯液面中引起的流动模式。破坏这些引起的流动可以改善涂片中的细胞分布的均匀性。图4G(俯视图)和4H(正视图)显示了刀片146、148。图4H显示了具有脊状部152和带有粗糙化表面的前边缘150的刀片。粗糙化表面可以由与脊状部相同或不同的材料制成。
可以使用计算机流体动力学分析来显示涂片期间的流体移动。图5A显示了装备160，其中涂片刀片164沿基底162移动以产生流体层166。流体速率在刀片的长方向上测量。图5B显示了在使用单个宽涂片刀片(20mm宽)182移动流体180的流体涂片中的流体速率。(速率比例在该图的底部处显示。)向外184流体流动(阴影线标记、斜线和圆圈)在涂片刀片后面的弯液面中产生。该向外流动在悬液中的粒子上产生牵引。引起的牵引对于不同的粒子群来说将是不同的，并且将倾向于用作分离力，其中较小的密集对象从悬液更快速地掉出来。图6显示了在使用具有三个狭槽(每个4.5mm宽)的刀片202移动流体200的涂片中的流体速率，流体200在每个涂片刀片后面的弯液面中产生。向外流体流动204、205被齿孔改变。在相邻刀片的连接处，引起的流动消除并由此减少了在悬浮粒子上引起的牵引力。此外，在有齿孔的涂片刀片中引起的流动速度的等级较低(例如，在该模型中每个子刀片的端部处大约4mm/sec，但是在单个20mm宽刀片中大约7mm/sec)。
刀片和基底可以包含相同的材料，或者材料可以不同。任一个或两者可以被涂布或未涂布。在一个实施方案中，刀片和基底具有不同的亲水性质。不同的亲水性质可以帮助增加沉积在单层中的材料的量，这是由于溶液/样品对于基底表面比刀片表面的亲和力差异。使用亲水性略低于基底的材料产生的刀片可用来增加在细胞层中沉积的材料的量，这是由于水具有的对于基底表面比刀片表面的亲和力差异。流体(水)将比涂片刀片更好地附着于基底。刀片和基底可以是任何适合的材料，包括但不限于熔凝硅石、玻璃、其他含硅材料例如水泥或陶瓷、聚合物例如乙酰基共聚物、聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯
Figure BDA00002367278100181
聚四氟乙烯(“PTFE”；
Figure BDA00002367278100182
乙烯基和/或不锈钢。涂片头可以是矩形槽口玻璃、三角形槽口玻璃、打磨光滑的玻璃、按照常规玻璃切割技术划线和折断的光滑玻璃、200粒度的粗糙化边缘玻璃、带正电的塑料或带负电的塑料。
各种参数可以在涂片过程期间控制或改变。
在X和Y两个方向上相对于基底和血液微滴移动涂片刀片允许产生单层细胞的一致密度。
在X和Y两个方向上相对于基底和血液微滴移动涂片刀片允许在涂片过程期间混合细胞悬液以促进均匀的细胞群分布。
涂片刀片可以相对于基底移动和/或基底可以相对于涂片刀片移动。
具有弯曲部设计的涂片刀片在Z轴上的运动的控制和改变控制基底与涂片刀片之间的力和相对角度(例如，刀片相对于基底的θ角度)。
当涂片进行时，涂片刀片和基底之间的速度、角度、间隙和力可以被控制。
可以利用闭环反馈来测量细胞分布一致性并对控制参数做出改变。
在X和Y两个轴上相对于基底和血液微滴移动涂片刀片引起细胞悬液被混合，促进均匀的细胞群分布。
在X和Y两个轴上相对于基底和血液微滴移动涂片刀片保持细胞悬浮而不是使其落在分配悬液之下的基底上。
快速细胞层/涂片干燥速度可以改善涂片/细胞品质。在细胞已经沉积在基底上之后快速地干燥单层允许溶剂从单层的移除比细胞可以对溶剂损失作出反应快。这改善了穿过涂片的细胞形态的一致性，这是由于所有细胞在干燥期间经历相同的渗透性变化的事实。一致的形态提高了自动化数字显微镜检查用来在产生的单层中鉴定感兴趣的细胞的能力。允许载玻片无辅助地干燥可以引起涂片的边缘在涂片的中心干燥之前干燥。这使载玻片的中心处的细胞经受比载玻片的边缘处的细胞所经历的变化更大等级和持续更长时间的渗透性变化。因此，载玻片的中心中的细胞以与载玻片的边缘处的细胞不同的形态终止。图1显示了可以在产生细胞涂片之后立即使细胞涂片干燥的样品干燥器5。
干燥之后，载玻片可以被直接放置到成像系统中，或者细胞可以经受化学过程，包括但不限于抗体染色或FISH。这些过程可以用任何兼容的设备(例如，来自于SciGene Corp的Mai Tai自动化杂交站)来自动化。
图12-18显示了根据本公开内容的一个方面的细胞涂片。涂片刀片和基底被放置到自动化涂片工具上。
图14显示附接到自动化涂片设备和接触基底366的涂片刀片360的正视图。涂片刀片360槽口372和具有带孔或开口369的弯曲部368、370。图15显示了通过脊状部408附接到自动化涂片设备400并用前边缘/刀片402接触基底410的涂片工具的侧视图。图12显示了被放置在基底350上的细胞样品352。图13显示了附接到自动化细胞设备的涂片工具360。涂片刀片363与基底366上的细胞样品364对齐。涂片刀片363具有带孔或开口369的弯曲部368、弯曲部/前边缘重叠区360和带槽口362的前或刀片边缘380。涂片刀片相对于基底和血液微滴移动，以在涂敷刀片和基底之间产生弯液面。
图16显示了具有带槽口413的前边缘/刀片402的涂片工具406，其涂敷细胞样品412以在基底410上产生细胞层414。基底相对于涂片刀片移动以产生细胞单层。
图17和18显示了根据本发明的一个实施方案在基底410上产生以生成在基底410上的流体/细胞层420、422、424和426中反映的流体移动的涂片。图17显示了附接到涂片头400的涂片刀片434。
图19-21显示在使用根据本公开内容的方法和设备进行细胞涂片之后获得的实际结果的示意图。
在一些实施方案中，细胞样品可以在被沉积在表面或基底上之前来处理。该过程可以开始于包含感兴趣的细胞的样品在溶剂中悬浮，该溶剂还可以包含预期用来改善细胞的外观，改善细胞在基底上的分布，减少细胞簇集或提供鉴定处于检查的细胞的独特性质的染色或其他方法的添加剂。可以使用如在2011年3月11日提交的美国专利申请13/046,543中描述的溶剂。该溶剂可以包括用来分离细胞的清洁剂(例如F-68)、(其他)玻璃形成的脂质膜稳定剂(例如麦芽糖、海藻糖)、(其他)Hofmeister系列蛋白稳定剂(例如氟化物、磷酸盐和/或硫酸盐)、其他嗜中性白细胞稳定剂(例如假麻黄碱)和/或其他减少剪切的组分(例如白蛋白和/或葡聚糖)，替代或者补充在2011年3月11日提交的美国专利申请13/046,543中列出的添加剂/溶剂中的任何。
悬液还可以包含其他固体颗粒，例如不感兴趣的细胞、参考标准颗粒或不可见的胶体颗粒。样品的总体积可以从约10μl变化至约50ml并包括约50ml。悬液包括固体颗粒的百分比可以从5％变化至80％。
细胞悬液的定制化学成分可以解决处理(细胞的机械操作)期间涉及到细胞的降解的问题。
该化学成分可以促进细胞粘附并改善细胞的形态的一致性。
在沉积之前，细胞可以在悬液中被标记或染色。标签或染色剂可以包括在本领域中常用的任何染色剂。染色剂可以包括核染色剂。染色剂可以包括荧光染色剂，包括但不限于Alexa Fluor 405、Alexa Fluor 700、APC-Cy7、DAPI、DRAQ5、碘化乙啶(ethidium iodide)、FITC、Hoechst染色剂、Pacific Orange、藻红蛋白和碘化丙啶。细胞可以用识别表面分子(例如CD 3、CD 10、CD 11a、CD 12、CD 13、CD 14、CD 17、CD 22、CD 29、CD 31、CD 33、CD 34、CD 35、CD 36、CD 38、CD 43、CD 44、CD 45、CD 47、CD 49、CD 50、CD 52、CD 53、CD 55、CD 59、CD 63、CD 66、CD 69、CD 71、CD 81、CD 84、CD 87、CD 88、CD 90、CD 102、CD 114、CD 116、CD 117、CD 123、CD 124、CD 127、CD 131、CD 135、CD 147或CD 166)的一种或多种抗体来标记。
该预染色剂可以允许比细胞在单层中之后可能的染色/标记更均匀的染色/标记。
预染色剂可以应用在固定或未固定的细胞上。没有固定细胞的预染色可以得到比在已经历固定步骤的细胞中可能观察到的形态更好的形态。
在干燥细胞时使用维持细胞形态的特定化学成分可以改善形态和随后的分析。稳定剂可用来降低抗体和/或原位杂交染色或其他处理期间的背景和非特异性结合。可以添加在单层形成和干燥过程期间稳定细胞膜的添加剂和维持细胞形态的蛋白。
在一个实施方案中，可以通过处理(例如添加葡聚糖)来有助于单层附着期间的细胞附着。
在另一个实施方案中，可以减少单层形成过程期间的细胞簇集(例如，通过添加白蛋白和/或清洁剂)。
在另一个实施方案中，可以通过处理(例如添加的糖可以干燥为玻璃状)来改善单层的光学性质。
在另一个实施方案中，可以通过处理(例如添加氟化物)来抑制结块和/或磷酸酶活性。
在细胞已经沉积在基底上之后，其可以经历进一步分析。在一些实施方案中，使用胎儿标志物来分析细胞，以区分胎儿细胞和母体细胞。该标志物可以识别胎儿细胞中表达的蛋白。
在另一个实施方案中，可以使用自动化细胞鉴定算法(例如，如在2011年3月11日提交的美国专利申请13/046,543中所描述的)在载玻片或位于载玻片上的具体有核红血球(nRBC)上进行用于胎儿血红蛋白和/或胚胎血红蛋白(例如ζ、ε或γ血红蛋白)的标准抗体染色。尽管成人RBC一般不表达胚胎或胎儿血红蛋白，但是母体中的非典型条件，例如贫血或癌症，可以引起母体RBC对ζ、ε或γ血红蛋白呈阳性染色。在这种情况下，需要用于鉴定胎儿细胞的替代标志物。
其他胎儿标志物可用于补充或替代胎儿血红蛋白和胚胎血红蛋白标志物。在一些实施方案中，其他胎儿标志物还是鉴定胎儿细胞中选择性表达的蛋白的抗体。针对在美国专利公布20040185495和20060040305所列出和在胎儿细胞中特异性表达的蛋白中的任何蛋白的抗体可以用作标志物。
在另一个实施方案中，可以检测丙酮酸激酶。丙酮酸激酶M2(PKM2)在胚胎和胎儿发育期间表达。丙酮酸激酶M2同种型是成年型PKM1的可变剪接变体。这种糖酵解酶产生细胞2，3-DPG并调节细胞2，3-DPG的量，细胞2，3-DPG是胚胎、胎儿和成年血红蛋白的氧反应所必需的。PKM2的2，3-DPG调节活性不同于PKM1。在一个实施方案中，使用抗体来检测丙酮酸激酶M2。
在其他实施方案中，通过原位杂交的RNA检测可以用来区分胎儿细胞和成年细胞。可以使用RNA的荧光检测(FISH)。
在另一个实施方案中，对应于信使RNA的核酸可以用作在载玻片上或载玻片上的特定细胞上进行RNA原位杂交以区分胎儿细胞和成年细胞的探针(参见例如美国专利公布20060040305和20040185495)。
在另一个实施方案中，从印迹转录单位(ITU)对中识别非编码反义RNA的核酸可以用作在载玻片上或在载玻片上的特定细胞上进行RNA原位杂交以鉴定胎儿细胞的探针。RNA可以是剪接的或未剪接的。XIST和TSIX是在X染色体上存在的产生反义ncRNA转录物的DNA序列。识别XIST RNA和TSIX RNA的探针可用来鉴定胎儿细胞(参见例如2011年3月11日提交美国专利申请13/046,543)。
在另一个实施方案中，对应于产生反义非微小RNA的ITU类成员的探针可以用作胎儿标志物，以将胎儿细胞和母体细胞彼此区分。ITU基因可以在性染色体上或者可以是常染色体的。列表包括AIR，IGF2r基因的反义RNA；MESTIT1，MEST的反义RNA；COPG2IT1，COPG2的反义RNA；IGF2AS，IGF2的反义RNA；KCNQ1OT1，KCNQ1的反义RNA；WT1AS，WT1的反义RNA；MKRN3的反义RNA；UBE3A的反义RNA；以及GNAS，SANG的反义RNA。
在另一个实施方案中，可以将识别非编码的微小RNA的核酸用作在载玻片上或在载玻片上的特定细胞上进行RNA原位杂交以区分胎儿细胞和成年细胞的探针。基因可以是印迹的。在一个实例中，使用核酸探针来检测微小RNA(H19，参见US 20060040305)。
可以在其他稀少细胞上进行从母体外周血液收集的nRBC的遗传性胎儿/母体区分。如果胎儿是雄性的，则标准的DNA FISH程序鉴定nRBC的Y染色体。如果胎儿是雌性的，则TSIX RNA FISH程序鉴定源于nRBC的胎儿X染色体的RNA。这些指定可以通过将相同的遗传测试程序应用于其他胎儿细胞例如胎儿白血球(WBC)、干细胞和胎盘细胞例如在母体外周血中存在的滋养层来证实。
实施例
实施例1
图19显示了来自于全血涂片的主导红血球的图解层，其中样品中的细胞的绝大部分是红血球500。该图像显示了用420nm透射光成像的红血球的典型高密度涂片，以利用血红蛋白吸收来凸显细胞。涂片参数是25mm/sec涂片速度、光滑边缘玻璃涂片头、苯乙烯弯曲部和30度涂片头角度。图22是显示原始结果的代表性涂片的一部分的照片。
实施例2
图20显示了富集感兴趣的细胞并使用如上针对图19所述的相同参数但使用更高的涂片刀片/基底角度来涂片的细胞层。许多白血球504在红血球502中检测到。图23是显示原始结果的代表性涂片的一部分的照片。
实施例3
图21显示了富集感兴趣的细胞并使用除了使用中等角度涂片(25度)之外的如上针对图19和20所述的相同参数来涂片的细胞层。白血球512在红血球510中检测到。应注意，降低涂片的密度显示了通过头角度来控制涂片密度的能力。图24是显示原始结果的代表性涂片的一部分的照片。
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关于与本发明相关的附加细节，材料和生产技术可以在相关领域技术人员的水平之内采用。这在通常地或符合逻辑地采用的附加作用方面可以关于本发明的基于方法的方面而适用。而且，应预期，所描述的创造性变化形式的任何可选特征可以单独地提出和要求保护，或者结合本文描述的特征中的任何一个或多个提出和要求保护。同样地，对单数项的提及包括存在复数的相同项的可能性。更具体地，如在本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一(a)”、“和”、“所述”和“该(the)”包括复数的参考对象，除非上下文以其他方式明确地指明。还应注意，权利要求可以被写成排除任何可选的元素。因此，该陈述意在用作结合权利要求元素的详述使用的诸如“唯一地(solely)”、“只”及类似术语的排他性术语或者使用“否定”限制的前提基础。除非本文另外限定，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本发明的宽度不受附属说明书限制，而仅受所采用的权利要求条款的普通含义所限制。

Claims (103)

1.一种在表面上产生细胞层的方法，所述方法包括：
使用接合力使涂片工具抵着所述表面接合；
使所述涂片工具的一部分弯曲以改变所述涂片工具相对于所述表面的定向；
使所述涂片工具沿所述表面移动穿过包含悬浮在液体中的细胞的样品；以及
使所述样品附着于所述表面，以由此产生细胞层。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述涂片工具包括前边缘，所述接合步骤包括改变所述前边缘与所述表面之间的相对角度。
3.如权利要求1所述的方法，还包括在所述移动步骤之前将所述样品以样品模式分配到所述表面上，所述样品模式在第一方向上比在垂直于所述第一方向的方向上延伸至少三倍远。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述样品模式包括两个分开的样品部分。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述样品模式包括连续形状。
6.如权利要求1所述的方法，还包括监测所述样品的参数。
7.如权利要求6所述的方法，其中监测包括测量穿过所述样品的至少一部分的透光率。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述测量包括测量穿过所述细胞层的透光率。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述移动步骤包括基于所述参数使用闭环反馈来控制所述涂片工具的移动。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述涂片工具包括前边缘，所述方法还包括在所述移动步骤期间改变所述前边缘与所述表面之间的距离。
11.如权利要求1所述的方法，还包括在所述移动步骤之前将所述样品分配到所述表面上，并在此后混合所述样品的至少一部分。
12.如权利要求11所述的方法，还包括在所述移动步骤之前混合所述样品的至少一部分。
13.如权利要求12所述的方法，还包括在所述混合步骤之前使所述涂片工具与所述样品接合。
14.如权利要求13所述的方法，其中接合包括使所述涂片工具沿所述表面在第一方向上移动以使所述涂片工具与所述样品接合，所述混合步骤包括在使所述涂片工具与所述样品接合之后使所述涂片工具在不同于所述第一方向的方向上移动。
15.如权利要求12所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具振荡。
16.如权利要求15所述的方法，其中振荡包括使所述涂片工具以约1Hz至约100Hz之间的频率振荡。
17.如权利要求12所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具在至少两个方向上相对于所述表面移动。
18.如权利要求12所述的方法，其中混合包括改变所述涂片工具与所述表面之间的距离。
19.如权利要求11所述的方法，还包括在所述移动步骤期间混合所述样品的至少一部分。
20.如权利要求19所述的方法，其中移动包括使所述涂片工具在第一方向上移动，所述混合步骤包括使所述涂片工具在不同于所述第一方向的方向上移动。
21.如权利要求19所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具振荡。
22.如权利要求21所述的方法，其中振荡包括使所述涂片工具以约1Hz至约100Hz之间的频率振荡。
23.如权利要求19所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具在至少两个方向上相对于所述表面移动。
24.如权利要求19所述的方法，其中混合包括改变所述涂片工具与所述表面之间的距离。
25.如权利要求1所述的方法，其中移动包括改变所述涂片工具与所述表面之间的相对速度。
26.如权利要求1所述的方法，还包括在所述附着步骤之后使所述单层的干燥加速。
27.如权利要求1所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在至少约50mm长的涂片中。
28.如权利要求1所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在具有至少16,000mm2的面积的涂片中。
29.如权利要求1所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在具有至少1000mm2的面积的涂片中。
30.如权利要求1所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在涂片中，该涂片在该涂片的大部分上具有不超过单层的细胞。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述附着步骤还包括将所述样品附着在具有等于或大于80％的细胞密度的涂片中。
32.如权利要求1所述的方法，其中所述样品是血液样品，在所述移动步骤之前，所述方法还包括：
测定选自由血细胞比容、白血球计数、血小板计数、样品贮存容器氧水平和样品贮存容器填充百分比组成的组的所述样品的参数；以及
基于所测定的参数来调节所述涂片工具的移动。
33.一种在表面上产生细胞层的方法，所述方法包括：
将包含悬浮在液体中的细胞的样品分配在所述表面上；
使涂片工具沿所述表面移动穿过所述样品；
混合所述样品的至少一部分；以及
使所述样品附着于所述表面，以由此产生细胞层。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述分配步骤包括将所述样品以样品模式分配到所述表面上，所述样品模式在第一方向上比在垂直于所述第一方向的方向上延伸至少三倍远。
35.如权利要求34所述的方法，其中所述样品模式包括两个分开的样品部分。
36.如权利要求34所述的方法，其中所述样品模式包括连续形状。
37.如权利要求33所述的方法，还包括监测所述样品的参数。
38.如权利要求37所述的方法，其中监测包括测量穿过所述样品的至少一部分的透光率。
39.如权利要求38所述的方法，其中所述测量包括测量穿过所述细胞层的透光率。
40.如权利要求37所述的方法，其中所述移动步骤包括基于所述参数使用闭环反馈来控制所述涂片工具的移动。
41.如权利要求33所述的方法，还包括在所述混合步骤之前使所述涂片工具与所述样品接合。
42.如权利要求41所述的方法，其中接合包括使所述涂片工具沿所述表面在第一方向上移动以使所述涂片工具与所述样品接合，所述混合步骤包括在使所述涂片工具与所述样品接合之后使所述涂片工具在不同于所述第一方向的方向上移动。
43.如权利要求41所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具振荡。
44.如权利要求43所述的方法，其中振荡包括使所述涂片工具以约1Hz至约100Hz之间的频率振荡。
45.如权利要求41所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具在至少两个方向上相对于所述表面移动。
46.如权利要求41所述的方法，其中混合包括改变所述涂片工具与所述表面之间的距离。
47.如权利要求33所述的方法，其中混合包括在所述移动步骤期间混合所述样品的至少一部分。
48.如权利要求47所述的方法，其中移动包括使所述涂片工具在第一方向上移动，所述混合步骤包括使所述涂片工具在不同于所述第一方向的方向上移动。
49.如权利要求47所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具振荡。
50.如权利要求49所述的方法，其中振荡包括使所述涂片工具以约1Hz至约100Hz之间的频率振荡。
51.如权利要求47所述的方法，其中混合包括使所述涂片工具在至少两个方向上相对于所述表面移动。
52.如权利要求47所述的方法，其中混合包括改变所述涂片工具与所述表面之间的距离。
53.如权利要求33所述的方法，其中移动包括改变所述涂片工具与所述表面之间的相对速度。
54.如权利要求33所述的方法，还包括在所述附着步骤之后使所述单层的干燥加速。
55.如权利要求33所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在至少约50mm长的涂片中。
56.如权利要求33所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在具有至少16,000mm2的面积的涂片中。
57.如权利要求33所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在具有至少1000mm2的面积的涂片中。
58.如权利要求33所述的方法，其中所述附着步骤包括将所述样品附着在涂片中，该涂片在该涂片的大部分上具有不超过单层的细胞。
59.如权利要求58所述的方法，其中所述附着步骤还包括将所述样品附着在具有等于或大于80％的细胞密度的涂片中。
60.如权利要求33所述的方法，其中所述样品是血液样品，在所述移动步骤之前，所述方法还包括：
测定选自由血细胞比容、白血球计数、血小板计数、样品贮存容器氧水平和样品贮存容器填充百分比组成的组的所述样品的参数；以及
基于所测定的参数来调节所述涂片工具的移动。
61.如权利要求33所述的方法，其中所述涂片工具包括前边缘，所述方法还包括在所述移动步骤期间改变所述前边缘与所述表面之间的距离。
62.一种用于由包含悬浮在液体中的细胞的样品在表面上产生细胞层的设备，所述设备包括：
表面；
涂片刀片；以及
刀片运动机构，其包括马达、涂片刀片联动装置和控制器，所述控制器被配置为使所述涂片刀片相对于所述表面沿X轴和沿垂直于所述X轴的Y轴移动，以使细胞以层的方式附着在所述表面上。
63.如权利要求62所述的设备，还包括适合于将所述样品以样品模式分配在所述表面上的样品分配器，所述样品模式在所述X方向上比在所述Y方向上延伸至少三倍远。
64.如权利要求63所述的设备，其中所述样品模式包括两个分开的样品部分。
65.如权利要求63所述的设备，其中样品模式包括连续形状。
66.如权利要求62所述的设备，还包括适合于监测所述样品的参数的样品监测器。
67.如权利要求66所述的设备，其中所述监测器包括被配置为监测穿过所述样品的至少一部分的透光率的透光率监测器。
68.如权利要求67所述的设备，其中所述透光率监测器被配置为监测穿过所述表面上的所述细胞层的透光率。
69.如权利要求66所述的设备，其中所述监测器被配置为将所监测的参数传递到所述控制器，并且所述控制器还被配置为基于所述参数使用闭环反馈来控制所述涂片刀片的移动。
70.如权利要求62所述的设备，其中所述刀片运动机构适合于用所述涂片刀片将力施加到所述表面。
71.如权利要求70所述的设备，其中所述涂片刀片适合于在其将力施加到所述表面时弯曲。
72.如权利要求70所述的设备，其中所述涂片刀片包括前边缘，所述刀片运动机构还适合于允许所述前边缘在所述涂片刀片将力施加到所述表面时改变相对于所述表面的角度。
73.如权利要求70所述的设备，其中所述联动装置适合于在所述涂片刀片将力施加到所述表面时弯曲。
74.如权利要求62所述的设备，其中所述涂片刀片包括包含非线性部分的前边缘。
75.如权利要求74所述的设备，其中所述前边缘的所述非线性部分包括槽口。
76.如权利要求74所述的设备，其中所述前边缘的所述非线性部分包括粗糙表面。
77.如权利要求74所述的设备，其中所述前边缘的所述非线性部分包括曲线。
78.如权利要求62所述的设备，其中所述涂片刀片的至少一部分不如所述表面亲水。
79.如权利要求62所述的设备，其中所述刀片运动机构适合于在所述涂片刀片相对于所述表面移动时混合所述样品的至少一部分。
80.如权利要求62所述的设备，其中所述刀片运动机构适合于在所述涂片刀片沿着所述X方向或所述Y方向移动时使所述涂片刀片朝向或远离所述表面移动。
81.如权利要求62所述的设备，还包括样品干燥器。
82.如权利要求81所述的设备，其中所述样品干燥器适合于使热气在所述样品上移动。
83.一种由包含悬浮在液体中的细胞的样品在表面上产生细胞层的设备，所述设备包括：
表面；
涂片刀片；以及
刀片运动机构，其包括马达、涂片刀片联动装置和控制器，所述控制器被配置为使用接合力使所述涂片刀片抵着所述表面接合，并使所述涂片刀片相对于所述表面移动，以使细胞以层的方式附着在所述表面上，所述涂片刀片和所述联动装置中的至少一个适合于弯曲以改变所述涂片刀片相对于所述表面的定向。
84.如权利要求83所述的设备，还包括适合于将所述样品以样品模式分配到所述表面上的样品分配器，所述样品模式沿X轴比沿垂直于所述X轴的Y轴延伸至少三倍远。
85.如权利要求84所述的设备，其中所述样品模式包括两个分开的样品部分。
86.如权利要求84所述的设备，其中样品模式包括连续形状。
87.如权利要求83所述的设备，还包括适合于监测所述样品的参数的样品监测器。
88.如权利要求87所述的设备，其中所述监测器包括被配置为监测穿过所述样品的至少一部分的透光率的透光率监测器。
89.如权利要求88所述的设备，其中所述透光率监测器被配置为监测穿过所述表面上的所述细胞层的透光率。
90.如权利要求87所述的设备，其中所述监测器被配置为将所监测的参数传递到所述控制器，并且所述控制器还被配置为基于所述参数使用闭环反馈来控制所述涂片刀片的移动。
91.如权利要求83所述的设备，其中所述涂片刀片包括包含非线性部分的前边缘。
92.如权利要求91所述的设备，其中所述前边缘的所述非线性部分包括槽口。
93.如权利要求91所述的设备，其中所述前边缘的所述非线性部分包括粗糙表面。
94.如权利要求91所述的设备，其中所述前边缘的所述非线性部分包括曲线。
95.如权利要求83所述的设备，其中所述涂片刀片的至少一部分不如所述表面亲水。
96.如权利要求83所述的设备，其中所述刀片运动机构适合于在所述涂片刀片相对于所述表面移动时混合所述样品的至少一部分。
97.如权利要求83所述的设备，其中所述刀片运动机构适合于在所述涂片刀片沿着所述X方向或所述Y方向移动时使所述涂片刀片朝向或远离所述表面移动。
98.如权利要求83所述的设备，还包括样品干燥器。
99.如权利要求98所述的设备，其中所述样品干燥器适合于使热气在所述样品上移动。
100.一种鉴定胎儿细胞的方法，该方法包括：
提供母体血液样品；以及
使用识别来自于可印迹转录RNA类的RNA的至少一个探针进行原位杂交。
101.如权利要求100所述的方法，其中进行原位杂交包括使用识别选自由AIR，IGF2r基因的反义RNA；MESTIT1，MEST的反义RNA；COPG2IT1，COPG2的反义RNA；IGF2AS，IGF2的反义RNA；KCNQ1OT1，KCNQ1的反义RNA；WT1AS，WT1的反义RNA；MKRN3的反义RNA；UBE3A的反义RNA；和GNAS，SANG的反义RNA组成的组的反义非微小RNA的至少一个探针，并且阳性信号指示胎儿细胞的存在。
102.如权利要求100所述的方法，其中进行原位杂交程序包括使用识别H9的探针，并且阳性信号指示胎儿细胞的存在。
103.一种鉴定雌性胎儿细胞的方法，所述方法包括：
提供母体血液样品；以及
使用TSIX探针和XIST探针在所述样品上进行原位杂交程序以产生信号，其中使用TSIX探针和XIST探针的阳性信号指示胎儿细胞物质的存在。
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