CN104583753B - 用于生物样本的处理和成像的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于处理第一和第二多个样本并且对其成像的方法包括：处理来自该第一多个样本的至少一个样本；对来自所述第一多个样本的所述至少一个样本进行成像，而也能够同时处理来自第二多个样本的至少一个样本；以及对来自所述第二多个样本的所述至少一个被处理样本进行成像。

Description

用于生物样本的处理和成像的系统和方法
背景技术
本发明涉及分子病理学，并且更特定地涉及用于处理生物样本并且对其成像的系统和方法。
生物样本用于分析和诊断目的，例如在分子水平诊断患病组织。例如组织切片或组织微阵列（TMA）等生物样本典型地用形态染色来染色或用显微镜人工分析生物标记。备选地，采集组织的图像以供后续分析或比较。在施加第一染色剂并且对其成像后，可施加一个或多个系列或连续染色剂或生物标记并且可再次分析组织。然后可比较两个或更多系列图像。单个染色周期可包括在组织上施加染色剂（抗体）、对于合适时间孕育染色剂、冲洗掉染色剂来减少背景荧光、对玻片成像以及漂白掉染色剂的步骤。在一个或多个样本用多个染色剂染色的复用应用中，可需要相继染色、冲洗和漂白周期。例如在复用应用中，组织可需要用多个分子探针来染色以定量或定性地研究蛋白质表达或空间分布。从而，总操作时间大体上是这些步骤中的每个所需要的时间之和乘以施加的染色剂的总数量。
染色过程典型地使用容易出错的耗时人工技术来进行。此外，例如显微镜等图像采集单元在处理样本以用于成像的时间期间通常是闲置的。相似地，在对样本进行成像时，例如染色装置等样本处理装置可保持闲置。在其中在样本与另一单元在一起的时间期间使图像采集单元或图像处理单元闲置的实例中，过程的总时间可明显增加。
因此，期望的是提供以增强的吞吐量和减少的闲置时间来处理生物样本并且对其成像的系统和方法。还期望的是提供减少人工干预和与系统的部件的闲置时间关联的总成本的自动过程。
发明内容
用于处理第一和第二多个样本并且对其成像的方法包括：处理来自该第一多个样本的至少一个样本；对来自第一多个样本的所述至少一个样本进行成像，而也能够同时处理来自第二多个样本的至少一个样本；以及对来自第二多个样本的所述至少一个被处理样本进行成像。
用于处理多个样本并且对其成像的自动方法包括处理至少一个样本同时对另一个或多个样本进行成像，其中处理包括染色、冲洗、漂白、应用成像溶液（solution）、可选地应用盖玻片、可选地去除盖玻片或其组合。
在一个实施例中，用于处理多个样本并且对其成像的系统包括：样本处理单元，配置成处理多个样本中的一个或多个；图像采集单元，在操作上耦合于样本处理单元；和样本运送单元，配置成将多个样本中的一个或多个传输到样本处理单元、图像采集单元或两者，其中所述系统配置成处理来自多个样本的至少一个样本同时对来自多个样本的另一个样本进行成像。
附图说明
当参照附图（其中在所有图中相似的符号代表相似的部件）阅读下列详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优势将变得更好理解，其中：
图1是用于处理生物样本并且对其成像的示例系统的框图；
图2是用于处理设置在样本台上的相应流动格（flow cell）中的生物样本并且对其成像的示例系统的框图；
图3是示例样本运送单元的示意表示，该示例样本运送单元配置成同时处理多个样本并且相继对其成像，其中样本运送单元包括传送带；
图4是示例样本运送单元的示意表示，该示例样本运送单元配置成同时处理多个样本并且相继对其成像，其中样本运送单元包括可移动臂和样本接收部分；
图5是包括两个不连续部分的示例样本台的示意表示；
图6是用于同时处理样本并且相继对其成像的示例方法的流程图；
图7是用于同时处理样本并且相继对其成像的示例方法的详细流程图；
图8是用于处理两个或更多样本组并且对其成像的示例方法的流程图；以及
图9是用于处理两个或更多样本组并且对其成像的示例方法的详细流程图。
具体实施方式
实施例涉及用于处理生物样本并且对其成像的分子病理学系统和方法。这些系统和方法可用别的方式减少或消除与样本处理单元、图像采集单元或两者关联的闲置时间。在某些实施例中，用于处理生物样本并且对其成像的系统和方法可自动化。在这些实施例中，系统和方法可在最小操作者干预的情况下操作，例如通过减少或消除传递样本（例如，流动格内的组织样本）的需要。
为了更清楚且简明地描述要求保护的本发明的主旨，对特定术语提供下列定义，这些术语在下列描述和附上的权利要求中使用。在整个说明书中，特定术语的例证应视为非限制性示例。
如本文使用的，术语“生物样本”指从生物受检者获得的样本，其包括体内获得或体内的生物组织或流体源的样本。这样的样本可以是但不限于与哺乳动物（其包括人类）隔离的组织、部分、流体和细胞。在一些实施例中，生物样本包括结肠组织切片、正常乳房组织、前列腺癌、结肠腺癌、乳房组织微阵列、乳房TMA或正常前列腺。组织切片可包括单部分或单片组织样本，例如从组织样本切下的组织或细胞的薄切片。在一些实施例中，如果本文公开的方法可用于关于两个或更多不同的靶向物（target）分析组织样本的相同切片（在形态或分子水平），可取组织样本的多个切片并且对其分析。在一些实施例中，可在形态和分子水平两者分析组织样本的相同切片。组织切片（如作为生物样本而采用但不限于生物样本）可具有在小于大约100微米的范围内、在小于大约50微米的范围内、在小于大约25微米的范围内或在小于大约10微米的范围内。
如本文使用的，术语“探针”指包括结合剂、信号发生剂或两者的试剂。在一些实施例中，探针的结合剂和信号发生剂在单个实体（例如，能够结合靶向物的放射或荧光分子）中体现。在备选实施例中，结合剂和信号发生剂在离散实体（例如，能够结合靶向物的一次抗体和能够结合该一次抗体的被标记二次抗体）中体现。
如本文使用的，术语“结合剂”指可非共价地结合到生物样本中的一个或多个靶向物的生物分子。结合剂可专门结合到靶向物。适合的结合剂可包括天然或改性钛、蛋白质（例如，抗体、亲和体（affibody）或适体）、核酸（例如，多聚核苷酸、DNA、RNA或适体）、多糖（例如，凝集素、糖）、脂类、酶、酶底物或抑制剂、配体、受体、抗原、半抗原及类似物中的一个或多个。适合的结合剂可根据要分析的样本和可用于检测的靶向物来选择。
如本文使用的，术语“信号发生剂”指能够使用一个或多个检测技术（例如，光谱测定、量热、光谱或视觉检查）来提供可检测信号的分子。可检测信号的适合的示例可包括光信号、电信号或放射信号。在一个示例中，信号发生剂可包括发光团、荧光团或两者。
如本文使用的，术语“发光团”指证明发光的化合物，其包括化学发光、生物发光、磷光和光致发光。代表性示例包括但不限于发光氨、光泽精、9,10-二氢吖啶、吖啶酯和二氧环丁烷（dioxetane）以及荧光团。
如本文使用的，术语“荧光团”指这样的化合物，其在通过暴露于特定波长光而激发时发射光（在不同波长）。荧光团可从它们的发射剖面或“颜色”方面描述。绿色荧光团（例如Cy3、FITC和俄勒冈绿）可以它们大体上在515－540纳米范围内的波长的发射为特征。红色荧光团（例如得克萨斯红、Cy5和四甲基罗丹明）可以它们大体上在590－690纳米范围内的波长的发射为特征。荧光团的示例包括但不限于4-乙酰胺基-4'-异硫氰酸芪-2,2'二磺酸（4-acetamido-4'-isothiocyanatostilbene-2,2'disulfonic acid）、吖啶、吖啶和吖啶异硫氰酸脂的衍生物、5-(2-氨基乙基)萘胺-1-磺酸（5-(2'-aminoethyl)aminonaphthalene-1-sulfonic acid）（EDANS）、4-氨基-N-[3-乙烯磺酰基)苯基]萘酰亚胺-3,5二磺酸盐（4-amino-N-[3-vinylsulfonyl)phenyl]naphthalimide-3,5disulfonate）（荧光黄VS）、N-(4-苯胺基-1-萘基)马来酰亚胺（N-(4-anilino-1-naphthyl)maleimide）、氨基苯甲酰胺、亮黄、香豆素、香豆素衍生物、7-氨基-4-甲基香豆素（7-amino-4-methylcoumarin）（AMC，香豆素120）、7-氨基-三氟甲基香豆素（7-amino-trifluoromethylcouluarin）（氯杀鼠灵151），酸性红（cyanosine）；4',6-二脒基-2-苯基吲哚（4',6-diaminidino-2-phenylindole）（DAPI）、5',5" -二溴邻苯三酚磺酞（5',5" -dibromopyrogallol-sulfonephthalein）（溴邻苯三酚红）、7-二乙基氨基-3-(4'-异硫氰酸苯脂)4-甲基香豆素（7-diethylamino-3-(4'-isothiocyanatophenyl)4-methylcoumarin）、4,4'二异硫氢脂-芪-2,2'-二磺酸（4,4'diisothiocyanatodihydro-stilbene-2,2'-disulfonic acid）、4, 4'-二异硫氢芪-2,2'-二磺酸（4, 4'-diisothiocyanatostilbene-2,2'-disulfonic acid）、5-[二甲基氨基]萘-1-磺酰氯（5-[dimethylamino]naphthalene-1-sulfonyl chloride）（DNS，丹磺酰氯）、曙红、曙红的衍生物（例如曙红异硫氰酸酯）、赤藓红、赤藓红的衍生物（例如赤藓红B和赤藓红异硫氰酸酯）、乙啶、荧光素和衍生物（例如5-羧基荧光素（5-carboxyfluorescein）（FAM）、5-(4,6-二氯三唑-2-基)氨基荧光素（5-(4,6-dichlorotriazin-2-yl) aminofluorescein）（DTAF）、2'7'-二甲氧基-4'5'-二氯-6-羧基荧光素（2'7'-dimethoxy-4'5'-dichloro-6-carboxyfluorescein）（JOE）、荧光素、荧光素异硫氰酸酯（FITC）、荧光胺衍生物（与胺反应时的荧光））；IR144；IR1446；孔雀绿异硫氰酸酯； 4-甲基伞形酮（4-methylumbelliferone）；邻甲酚酞；硝基酪氨酸；副品红；酚红，B-藻红蛋白； 邻苯二甲醛衍生物（与胺反应时的荧光）；芘和衍生物，例如芘、芘丁酸和琥珀酰亚胺 1-芘丁酸；活性红4（Cibacron.RTM.亮红3B-A）；罗丹明和衍生物，例如6-羧基- X-罗丹明（6-carboxy-X-rhodamine）（ROX）、6-羧基罗丹明（6-carboxyrhodamine）（R6G）、丽丝胺罗丹明B磺酰氯、罗丹明（Rhod）、罗丹明B、罗丹明123、罗丹明X异硫氰酸酯、磺酰罗丹明B、磺酰罗丹明101和磺酰罗丹明101的磺酰氯衍生物（得克萨斯红）；N,N,N',N'-四甲基-6-羧基罗丹明（N,N,N',N'-tetramethyl-6-carboxyrhodamine）（TRMRA）；四甲基罗丹明、四甲基罗丹明异硫氰酸酯（TRITC）；核黄素；玫红酸和镧系元素螯合衍生物、量子点、青色素和方酸。
如本文使用的，术语“氧化剂”或“氧化试剂”指大致上使信号发生剂失活的漂白剂。代表性氧化试剂包括活性氧物种、羟基、单线态氧、过氧化氢或例如过氧化氢、高锰酸钾、重铬酸钾、水溴、碘-碘化钾和叔丁基过氧化氢等臭氧。
在某些实施例中，用于处理和成像的方法包括：提供第一多个样本和第二多个样本；处理来自该第一多个样本的至少一个样本；对来自第一多个样本的所述被处理样本进行成像，同时处理来自第二多个样本的至少一个样本；以及然后对来自第二多个样本的所述被处理样本进行成像，同时可选地进一步处理来自第一多个样本的样本。在一些实施例中，多个样本可包括一个或多个样本组。在多个样本包括两个或更多样本组的实施例中，这些样本组可设置在距离彼此的一定距离处。组之间的距离可以是这样的，其使得至少一个组的样本可经受处理，同时另一个或多个样本组被成像，或反之亦然。在一个实施例中，组中的样本可采用阵列或任何不规则模式设置。
在某些实施例中，用于处理多个样本并且对其成像的系统可包括样本处理单元、图像采集单元和样本运送单元。在一个实施例中，该系统可包括两个或更多图像采集单元。样本处理单元可配置成在成像之前或之后处理多个样本中的一个或多个。在一个实施例中，图像采集单元可在操作上耦合于样本处理单元使得被处理样本可使用图像采集单元来成像。在一个实施例中，样本运送单元可配置成将多个样本中的一个或多个运输到样本处理单元、图像采集单元或两者。在一个示例中，样本运送单元可配置成在样本处理单元与图像采集单元之间传输样本。在另一个示例中，样本运送单元可配置成将来自不同位点的样本传输到样本处理单元、图像采集单元或两者。例如，样本运送单元可配置成将样本从样本仓库传输到样本处理单元，并且从样本处理单元传输到图像采集单元。在一些实施例中，系统可配置成处理来自多个样本的至少一个样本，同时对来自多个样本的另一个样本进行成像。在一个实施例中，样本运送单元可采用传送带、机械臂、可移动样本台或其组合的形式。
在一些实施例中，样本处理可包括多个步骤，其中每个步骤包括关联的处理时间。样本处理步骤的非限制性示例可包括染色、冲洗、漂白、应用成像溶液、可选地应用盖玻片、可选地去除盖玻片或其组合。对于样本处理的多个步骤中的一个或多个还可包括关联的孕育期。在一个示例中，应用染色剂的步骤可具有关联的孕育期。在另一个示例中，样本可在应用染色剂之后对于确定的时段被孕育以便为抗体与生物样本中的分子结合提供足够的时间。与一个或多个样本处理步骤关联的孕育期可进一步使样本处理所需要的总时间增加。
如将意识到的，样本处理和成像是系统中未同时进行的截然不同的操作步骤。在一个示例中，成像可在处理样本之后进行。在另一个示例中，成像可既在处理样本之前又在处理样本之后进行。
在某些实施例中，系统和方法可通过规划样本处理和成像步骤使得与样本处理单元、图像采集单元或两者关联的个体闲置时间减少而使分子病理学系统的吞吐量增加。使样本处理单元、图像采集单元或两者的闲置时间减少也可降低与系统操作关联的成本。在一个实施例中，对于样本处理单元和图像采集单元的个体闲置时间可最小化。在一个示例中，在对多个样本中的第一样本和最后样本进行成像之间与图像采集单元关联的闲置时间可以是大约0分钟。在该示例中，可依次相继对样本进行成像而在两个连续样本之间没有可测量时差。因此，调度或规划样本处理和成像步骤使得样本处理单元和图像采集单元对于最小时间量维持在闲置位置可使系统的吞吐量增加。
在某些实施例中，系统的吞吐量可通过样本的最佳分组而提高，例如对样本分组来实现最小完成时间。例如，可采集每个样本的低放大图像来确定每个样本的扫描区，并且样本然后可基于每个样本的扫描区而分组到第一和第二多个样本。使用扫描区，可对每个样本预测扫描时间，并且可对第一和第二多个样本分组使得每个组需要大约相同的扫描时间，即基于扫描区实现相等的批量大小。
在另一个示例中，样本基于每个样本的扫描区以及在样本经受不同化验的混合时关于这些化验的信息而分组到第一和第二多个样本。该组合信息用于预测批吞吐量，并且相应地对样本分组。关于化验的信息可包括：要进行什么化验、将花多少轮以及总扫描区。
总时间=Σ[(扫描速率*tissue_area)+dye_colors的数量+轮数]
在某些实施例中，系统和方法可在进行任何处理之前通过对第一和第二多个图像成像来获得背景图像而使分子病理学系统的吞吐量增加。
在某些实施例中，系统和方法可在处理之前、在处理另一样本集时通过对第一或第二多个样本进行成像来建立背景图像而使分子病理学系统的吞吐量增加。
在一些实施例中，可同时或相继处理多个样本。该多个样本也可采用相继或同时方式成像。
在某些实施例中，同时处理多个样本可包括并发地对一个或多个样本进行处理步骤中的至少一个。同时处理多个样本可使样本处理单元和图像采集单元的利用能够最大化，并且减少总操作时间。在一个示例中，可同时对一个或多个样本染色，用于一个或多个样本的染色剂可以相同或不同。与染色步骤关联的孕育期对于一个或多个样本可以相同或不同。
在一些实施例中，多个样本可分成两个或更多的组。在这些实施例中，过程可以第一组的一个或多个样本的染色开始。可同时处理组的样本中的一些或全部。在处理之后，可对第一组的样本进行成像。在对第一组的被处理样本进行成像后，可处理来自第二样本组的样本。因此，如果第二组的样本的处理时间小于或等于第一组的被处理样本的累积成像时间，第二组的样本可在对第一组样本进行成像之后立即可用于成像。因此，样本处理单元和图像采集单元两者可在多个样本的第一样本的处理与最后样本的成像之间保持最小持续时间的闲置。
在某些实施例中，复用或复用分析可大体上指使用相同检测机制来分析生物样本中的多个靶向物。在分子成像中，可激发信号发生剂（例如，荧光团）并且可观察获得的信号（例如，荧光信号）并且采用数字信号（例如，数字化图像）的形式记录它。对于复用，可对使用合适的荧光滤波器而在样本中结合的多个不同信号发生剂（如存在的话）重复相似规程。在一些实施例中，一系列探针可采用相继方式与生物样本接触来获得生物样本的复用分析。在一些实施例中，一系列探针集（其在一个集中包括最多四个探针）可采用相继方式与生物样本接触来获得生物样本的复用分析。
在复用应用中使用两个样本组的一个示例中，第一组样本可传输到样本处理单元用于处理（例如，用第一染色剂染色）。第一组样本然后可传输到图像采集单元用于成像。继成像之后，第一组样本可传输到处理单元用于用第二染色剂染色，并且然后传输回到图像采集单元用于成像。因此，样本可根据在复用应用中使用的染色剂的数量而多次在样本处理单元与图像采集单元之间传输。相似地，第二组样本可根据染色剂数量而在样本处理与图像采集单元之间来回传输。
在一些实施例中，多个样本可由样本运送单元接收。样本运送单元可包括可移动部分，其配置成在样本处理单元与图像采集单元之间传输样本。在一个实施例中，样本运送单元可配置成一次或多次地在样本处理单元与图像采集单元之间传输样本。在一个示例中，样本运送单元可能够在样本处理单元与图像采集单元之间来回传输样本。例如，在复用应用的情况下，对于第一染色剂，样本可传输到样本处理单元。接着，样本可传输到图像采集单元用于成像。随后，样本可传输到样本处理单元用于使用不同的染色剂来第二轮染色。样本可根据用于复用的染色剂数量而多次地在样本处理单元与图像采集单元之间来回传输。
在一个示例中，样本可在物理上分成两个或更多的组，其中每个组包括一个或多个样本。这些组可设置或安置在样本运送单元上使得可对一个组的样本进行成像同时处理另一组的样本。设置在样本台上的样本的最佳数量对于个体样本可基于成像时间与样本处理时间的比率而确定。
图1图示集成样本处理和成像系统10的示例。该系统10可以是自动分子病理学系统。该系统10可包括样本处理单元12、图像采集单元14和样本运送单元16。样本处理单元12可配置成在成像之前或之后处理样本。在某些实施例中，样本处理单元12可配置成进行一个或多个处理步骤，例如但不限于染色、冲洗、漂白或其组合。在一个实施例中，样本运送单元16可配置成接收多个样本。样本运送单元16可向样本处理单元12提供样本。图像采集单元14可配置成对样本进行成像并且向信号处理单元18提供成像信号。成像信号可在信号处理单元18处处理和/或分析。信号处理单元18可在操作上耦合于显示单元22来显示被处理数据。
在一个实施例中，样本运送单元16可以是系统10的图像采集单元14的部分。在一个示例中，样本运送单元16可以是图像采集单元14的台。例如，样本运送单元16可以是显微镜台。在该示例中，包括样本处理和成像的操作可在显微镜台上发生。在另一个示例中，样本运送单元16可以是与图像采集单元14分开的实体。在该示例中，样本台可以是在操作期间可在操作上耦合于图像采集单元的电动台。
在另一个实施例中，样本运送单元16可以是与图像采集单元14分开的实体，其配置成在操作上耦合于图像采集单元14和样本处理单元12。在某些实施例中，样本运送单元16可配置成选择性地将样本传输到样本处理单元12、图像采集单元或两者。在一个实施例中，样本运送单元16可配置成将样本从另一个位点（例如但不限于样本仓库）传输到样本处理单元12、图像采集单元或两者。在另一个实施例中，样本运送单元16可配置成在样本采集单元12与图像采集单元14之间来回传输样本。在该实施例中，如果系统10采用两个或更多图像采集单元，样本运送单元16可配置成在样本处理单元与两个或更多图像采集单元之间传输样本。在一个示例中，样本运送单元16可配置成将样本传输到样本处理单元12以用于染色、冲洗和漂白步骤中的每个。样本运送单元16可配置成在染色、冲洗或漂白步骤之前或之后将样本传输到图像采集单元14以用于成像。
样本运送单元16可配置成经历平移移动、旋转移动或两者。在一个实施例中，旋转移动可包括摆动移动。在某些实施例中，样本运送单元16可包括传送带、机械臂、可移动样本台或其组合。样本运送单元16可配置成接收一个或多个样本组。样本运送单元可配置成将一个或多个样本组设置在离散位点处，使得在图像采集单元14处对来自一个组的样本进行成像时，可在样本处理单元12处处理来自另一个组的样本。
样本运送单元16的移动可使用控制单元20来控制。该控制单元20可配置成至少部分控制样本处理单元12、图像采集单元14、样本运送单元16或其组合。在一些实施例中，控制单元20可与控制输入或用户接口24通信。在一些实施例中，样本运送单元16可包括驱动装置（例如机械驱动构件），或致动器，用于促进样本运送单元16平移、旋转或两者地移动。驱动装置可配置成从控制单元20、用户接口24或两者接收输入或命令。
在某些实施例中，系统10可以是自动系统。该自动系统10在多个样本的成像和处理期间可需要最小操作者干预。在一个实施例中，自动化可通过在样本处理中牵涉的过程步骤（也称为染色周期，例如但不限于添加染色剂和氧化剂）中的一个或多个的计算机控制而实现。在某些实施例中，图像采集部件（例如，显微镜或拍摄装置）可由例如采用LabVIEW或C编写的程序等软件来控制。
在一些实施例中，样本处理步骤的自动化可通过使用机器人装置来实现。可提供预备以在规划的处理步骤中包含未预见的更改。例如，可提供预备来对样本处理期间的步骤更改染色时间或孕育期。此外，系统10可配置成建议操作者动作。可显示建议的操作者动作。在一个示例中，系统10可配置成根据染色剂的孕育期等来调度一个或多个样本的样本处理。在存在两个或更多组的实施例中，系统10可提议组的顺序以用于处理和成像。
在某些实施例中，自动系统10可包括采集或接受或访问例如协议或反应物信息等信息、将这样的信息传送到至少一个样本处理系统或甚至独立处理器和处理器系统。此外，实施例可提供：处理、维护、共享和使用样本处理信息。作为预先馈送的数据或采用实时方式，可对个体样本或样本组提供这些方面。
在一些实施例中，系统10可提供实时信息显示。在具有实时信息显示的实施例中，显示单元22可显示关于它发生的时间的信息。在一个示例中，实时信息显示可提供给远程位点，由此使操作者或用户能够从远程位点（例如家或另一个实验室）监视过程的进程。在一些实施例中，自动系统10可由硬件、软件或其组合控制。在这些实施例中，可规划对于一个或多个样本组的样本处理和成像步骤并且使用计算机辅助工具来执行它们。
图2图示示例集成样本处理和成像系统30的详细图。系统30可以是自动分子病理学系统。系统30可包括样本处理单元32、图像采集单元34和样本运送单元36。样本运送单元36可包括样本台40和驱动装置38。在图示的实施例中，样本台40是图像采集单元34的集成部分。
系统30包括流动格42。流动格42的放大图采用虚矩形43图示。流动格42可包括实心支承-接收构件44、具有开口的衬垫46（其配置成接收设置在玻片48上的样本）、盖50、入口52和出口54。每个流动格限定封闭腔，其中玻片48安置在玻片-接收构件44中。衬垫46可设置在玻片48与盖50之间。当在流动格42内部封闭流动腔时，流体蒸发并且因此反应物损失被最小化。封闭配置也提高温度控制。
在一个实施例中，衬垫46可由可变性的化学惰性橡胶或塑料（其保持施加于流动腔的液体）制成。衬垫的开口可大小适于使图像采集单元34的图像采集窗口的视场最大化。入口和出口52和54可远离图像采集窗口设置。在一个实施例中，入口和出口可安置在衬垫46中或盖50上。入口和出口52和54可相似地大小适于使得协调流入速率和流出速率来跨样本实现期望的流率。
实心支承-接收构件44可与化学和温度变化的范围兼容。在一个实施例中，实心接收构件44可包括锁定机构，用于将玻片48固定在腔中。锁定机构的非限制性示例可包括底座和销或扣环（tab）系统，或基于磁体的系统。
在一些实施例中，流动格42可设置在样本台40上。样本台40可在操作上耦合于样本处理单元32和图像采集单元34。在图示的实施例中，样本台40可以是系统30的图像采集单元34的平台或台。
样本台40可包括连续或不连续平台。样本台40可包括一个或多个离散部分，用于设置一个或多个样本组。有利地，因为染色操作对由于另一组中的样本的成像而发生的样本台40的运动很不敏感，样本处理和成像操作两者可在相同台上发生。
在一些实施例中，样本台40可包括驱动装置38（例如机械驱动构件）或致动器，用于促进样本台40平移、旋转或两者地移动。在一些实施例中，旋转致动器可用于样本台40的旋转移动，并且平移致动器可用于样本台40的平移移动。
在一个实施例中，驱动装置38可包括与样本台40在操作上关联的机械驱动构件，例如马达。在一个实施例中，样本台40可耦合于机械驱动构件的轴；例如驱动马达，由此使机械驱动构件能够使样本台40旋转。在一个实施例中，样本台40可在操作上耦合于步进马达。该步进马达通常在尺寸上是紧凑的并且是将电脉冲转换成离散机械运动的电磁装置。步进马达采用定子和转子。转子位置的精细控制可通过使转子上的制动位置的数量增加而获得。样本台40可采用开环命令、闭环命令、反馈模式命令或其组合。样本台40可采用一个或多个步进马达。
样本处理单元32可包括一个或多个子单元，用于进行在样本处理中牵涉的各种处理步骤。在一个实施例中，样本处理单元32可包括染色子单元和褪色或漂白子单元。该染色子单元可配置成提供染色试剂用于对多个样本中的一个或多个染色。染色子单元可包括一个或多个染色试剂。染色子单元可配置成同时或相继提供各种试剂。通过示例，染色子单元可向流动格42中的一个或多个提供不同的染色试剂。
在某些实施例中，对于样本处理和成像具有共同样本台40允许在没有人工干预的情况下将样本暴露于一系列反应物，由此消除显微镜台上样本的重新对准以用于图像采集或配准。因为在每个染色步骤后采集的图像可叠加来形成合成图像，这对于复用染色和成像特别有用。
例如加热元件或搅动元件（例如，声压电部件）等附件装置可在操作上耦合于样本台40或流动格42。在一个示例中，附件装置可远离图像捕捉窗口安置，耦合于拍摄装置的显微镜可通过该图像捕捉窗口而在处理的各种阶段期间捕捉样本的图像。
样本台40可在操作上耦合于照明源58。该照明源58可配置成照亮设置在样本台40上的样本的至少一部分。照明源58的非限制性示例可包括激光源、发光二极管、白光源或其组合。
在某些实施例中，系统30可包括流体控制装置，用于控制对于流动格42的流体输送和溶液温度。流体控制装置可设置在流动格42的上游。流体控制装置可包括储蓄格、流动传感器、混合腔和除气器，用于在将反应物注入一个或多个流动格42之前制备一个或多个反应物。流体控制装置可配置成将反应物和样本输送到流动格42。在一个实施例中，流体控制装置可配置成防止需要预先混合和存储反应物。例如，流体控制装置可配置成防止需要预先混合和存储可具有有限稳定性或保存期的反应物。流体控制装置可与流的入口52和出口54呈流体连通。在一个实施例中，预先混合器可基于腔设计或管设计。腔设计可包括具有入口和出口并且包含机械混合器的小容器。在一些实施例中，通过使用预先混合器以在将反应物引入流动格42之前立即散布反应物而使溶液在分子水平混合。在一个实施例中，对于反应物的混合时间可维持足够长来生成反应物并且足够有限来防止反应物分解。在一些实施例中，系统30可包括温度控制装置，用于控制对于流动格42的溶液温度。
在某些实施例中，系统30可包括图像采集单元34，用于采集来自被处理样本的信号。在一个实施例中，图像采集单元34可包括显微镜，其在操作上耦合于图像接收装置，例如但不限于拍摄装置。图像采集单元34可进一步包括光学元件，例如但不限于物镜。在一些实施例中，图像采集单元34可配置成记录样本玻片上超过一个视场中的图像来定位并且映射样本中的多个染色实体。
在某些实施例中，图像采集单元34按颜色通道分成两个或更多独立光学引擎。在某些其他实施例中，图像采集单元34按放大倍数分成两个或更多独立光学引擎。在其他实施例中，图像采集单元34按采集数值孔径分成两个或更多独立光学引擎。在再其他实施例中，图像采集单元34按颜色通道和放大倍数两者分成两个或更多独立光学引擎。
在一些实施例中，图像采集单元34可在操作上耦合于流动格42的图像捕捉窗口使得样本安置在图像采集单元34的视场内。图像捕捉窗口可由设置样本所在的基底（例如，显微镜玻片或组织微阵列）限定。图像捕捉窗口可包括在样本基底或支承的下侧上的光透射材料。在一个示例中，图像采集单元34可邻近正被成像的流动格42而设置。图像采集单元34可配置成在样本设置在流动格时（即，在样本设置在玻片或样本支承与流动通道外壳之间时）记录样本的图像。
在一些实施例中，图像采集单元34可与信号处理单元56通信。信号处理单元56可配置成处理由图像采集单元34采集的数据。由图像采集单元34采集的数据可传送到信号处理单元56用于处理。在一个示例中，信号处理单元56可形成系统30的部分。在另一个示例中，信号处理单元56可以是可在操作上耦合于系统30的独立实体。
在一些实施例中，信号处理单元56可配置成分析由图像采集单元34采集的图像。在一个实施例中，图像采集单元34可实时采集图像。在一个示例中，信号处理单元56可实时处理图像。在另一个示例中，信号处理单元56可存储图像使得可在稍后的时间访问、处理或既访问又处理图像。信号处理单元18可在操作上耦合于显示单元64来显示被处理数据。
在某些实施例中，信号处理单元56可包括微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）或其组合。系统10还可包括存储装置，用于至少暂时存储关于感兴趣区的一个或多个图像或信息。存储装置可包括但不限于，如CPU（中央处理单元）的ROM（只读存储器）、RAM（随机存取存储器）或DRAM（动态随机存取存储器）等与处理器关联的任何适合的硬驱动存储器，或例如DVD或CD等任何适合的盘驱动存储器装置，或极碟驱动器或存储器卡。存储装置可距离信号处理单元56远程定位，并且通过任何适合的连接装置或通信网络（其包括但不限于，局域网、电缆电网、卫星网络和互联网，而不管是硬接线还是无线的）而仍被访问。在一个实施例中，FPGA的嵌入式DSP功能可同时生成个体散射图像和在不同波长的荧光。
信号处理单元56可在操作上耦合于控制单元60。在一些实施例中，控制单元60可与控制输入或用户接口62通信。用户接口62可以是允许操作者或用户通过触摸显示的图形、图标及类似物来选择选项的触屏或键盘、板或触控笔。控制单元60可配置成至少部分控制样本处理单元32、样本采集单元34、样本台40的移动或其组合。例如，控制单元60可控制样本处理单元32的一个或多个部件，例如但不限于预先混合器、混合单元、泵、阀或其组合。在一个实施例中，图形采集单元34的一个或多个部件（例如但不限于，显微镜和拍摄装置）可由控制单元60控制。
控制单元60可包括中央处理单元（CPU）。控制单元60可进一步包括一个或多个存储器元件。控制单元60可能够控制样本台40的移动。控制单元60可配置成指示样本台40的驱动固件63促进样本台40的期望移动。在一个实施例中，控制单元60可形成系统30的部分。在另一个实施例中，控制单元60可在系统30外部。在控制单元60在系统30外部的一个示例中，CPU可在操作上耦合于系统30（例如，信号处理单元32，或图像采集单元34）。控制单元60可使用有线或无线连接而耦合于系统30。在一个实施例中，控制单元60可以是无线或硬接线，并且可定位在距离系统30的远程位点处。
在某些实施例中，控制单元60可控制样本的样本处理和成像。在一个示例中，在闭环系统中，控制单元60可将指示流动格42停止染色步骤并且移到下一个步骤（例如冲洗步骤）的信号传送到流动格42。相似地，对于样本的成像，控制单元60可估计对于样本的成像时间。在一个实施例中，对于样本处理的处理步骤中的每个所花的时间可预先馈送到控制单元60。此外，对样本进行成像所花的时间也可预先馈送到控制单元60以使控制单元能够做出关于何时停止某一步骤并且移到下一个步骤的决定。例如处理时间和成像时间等数据可使用用户接口62而在系统30中预先馈送。在一个示例中，基于样本的估计或预先馈送成像时间，控制单元60可指示样本台40向图像采集单元34呈现下一个样本。在一个实施例中，对于指定数量的样本，控制单元60可基于因子（例如但不限于，化验类型、样本的个体处理时间、样本的个体成像时间、图像采集单元的数量或其组合）而在两个或更多组中划分样本。
图3图示示例样本运送单元76。在图示的实施例中，样本运送单元76包括传送带78。传送带78的一部分80包括多个流动格82。流动格82可设置为阵列或可采用行、列或采用任何其他规则或不规则设置来设置。生物样本84可设置在流动格82中用于样本处理和成像。在一些实施例中，可使用例如机械臂来同时处理各种生物样本84。在这些实施例中，样本处理和成像步骤中的一些可同时进行，而一些其他步骤可在不同的时间进行。通过示例，如果两个样本要用具有不同孕育期的不同染色剂染色，染色剂可并发地与样本混合；然而，孕育之后的步骤可根据对于相应染色剂的孕育期而在不同的时间进行。样本可在连续或批过程中设置在流动格82中。
传送带78可配置成在样本处理单元与图像采集单元之间传输样本。在一个示例中，传送带78可包括两个或更多部分80用于接收样本。
图4图示样本运送单元86的表面的示例，该样本运送单元86包括可移动臂88和用于接收样本的样本接收部分90。样本运送单元86可配置成使样本在样本处理单元与图像采集单元之间移动。在一个实施例中，可移动臂88可配置成经历沿一个或多个方向的平移运动、沿一个或多个方向的旋转运动或两者。可移动臂88可包括机器人臂。在一个实施例中，可移动臂88可与样本处理单元或图像采集单元集成。在另一个实施例中，可移动臂88可在系统外部。在一个实施例中，可移动臂88可配置成接收来自样本仓库的样本。
样本接收部分90配置成接收流动格94中的样本。在图示的实施例中，样本接收部分90可包括两组92流动格94。组92可每个包括多个流动格94。组92可设置在样本台90的离散位点中。可安置组92使得设置在一个组的流动格94中的样本96可经受染色，而设置在另一个组92的流动格94中的样本96可经受成像。
两个组92中流动格94的数量可相同或不同。流动格94的数量可基于样本的处理时间和成像时间而确定。在一个实施例中，设置在组92中的每个中的样本的最佳数量可基于对于个体样本的成像时间与样本处理时间的比率而确定。通过示例，对于具有相同数量的样本的两个组，如果对于单个样本的样本处理的步骤需要60分钟，并且成像时间对于每个样本是10分钟。同时处理样本所需要的时间可以是60分钟。因此，为了最佳使用样本处理和成像单元，每个组在该非限制性示例中可包括6个样本。
在某些实施例中，样本台的两个或更多部分可设置在相同的水平面上。在另一个实施例中，组可设置在不同的水平面上。图5图示样本运送单元100（其包括两个离散部分102和104）的示例。具有一组流动格106的样本台的部分102可设置在一个水平面中，并且具有另一组流动格108的样本台100的另一部分104可设置在另一个水平面中。样本台100的两个部分102和104可垂直对准或交错。部分102和104可分别使用臂103和105而耦合于共同的轴111。在一个实施例中，臂103和105可能扩展以促进将流动格106和108传输到样本处理单元和图像采集单元。
在一个示例中，样本台100的离散部分可在垂直平面中对准来满足水平面中的空间要求。部分102和104可配置成经历平移移动、旋转移动或两者以选择性地操作耦合于样本处理单元或图像采集单元或两者。箭头110代表样本台100的平移移动，箭头112代表样本台100的部分102和104的旋转移动。样本台100的部分102和104可配置成垂直移动以根据需要在操作上耦合于样本处理单元或图像采集单元。
有利地，方法和系统增加多个样本的处理和成像的吞吐量。在一些实施例中，系统的吞吐量可增加同时使促成过程中的误差和样本中的扰动的因子减少。在某些实施例中，处理和成像系统的吞吐量可通过使图像采集单元（例如但不限于显微镜）的使用最大化而提高。典型地，在离线位点远离成像单元处理样本，并且被处理的样本手动从离线位点传递到成像级。在一个实施例中，系统可配置成处理样本使得可不需要将被处理样本从离线位点传递到样本运送单元用于成像。在某些实施例中，方法可使对于指定染色剂抗体集的多个样本的周期减少，由此提高吞吐量。
在某些实施例中，样本处理可包括一系列步骤，例如但不限于，冲洗样本、使反应物结合到样本的特定部分、使反应物活化。此外，每个处理步骤可包括多个个体处理步骤。在某些实施例中，对于样本的样本处理可大体上包括将生物样本（例如组织切片）安置在显微镜玻片或阱（well）上、流动格中、采用在发光团与样本之间允许足够接触时间（其根据使用的标记的浓度和类型而典型地在30至60分钟的范围内）的方式向样本施加荧光标记或发光团以及通过施加洗液（例如，合适的缓冲溶液）来冲洗生物样本以洗掉任何非结合荧光标记或发光团。在一些实施例中，样本处理可进一步包括在将生物样本设置在玻片上之前制备玻片、设置介质、漂白样本以至少部分去除染色剂和制备样本用于下一个染色周期。染色、冲洗和漂白步骤中的每个可通过使包含特定反应物的溶液在流动格内安置的生物样本上流动而完成。备选地，溶液可配发到样本上并且可选地可应用盖来帮助使溶液散布并且使样本上的覆盖最大化。
继处理之后，被处理样本可传输到成像单元用于成像。成像可在样本处理期间的两个或更多级（也称为染色周期）进行。在一个实施例中，每个染色周期可包括对生物样本的至少一部分染色、冲洗掉染色剂的至少一部分来减少背景荧光、漂白掉染色剂。可对多个染色剂重复染色周期。可在染色、冲洗和漂白中的一个或多个后进行成像步骤。备选地，可在染色、冲洗和漂白中的每个后进行成像。在一个实施例中，可在大于样本的曝光施加的时间间隔进行成像。
对样本进行成像的步骤可包括从被处理样本的图像采集信号。其中，采集信号包括通过图像采集窗口采集信号。
在某些实施例中，方法包括实时监测组织的至少一部分连通实时确定是否达到期望的状态（例如，漂白、染色或冲洗发生的程度）。
图6图示代表对于多个样本的高吞吐量样本处理和成像的事件的示例序列的流程图。在步骤120处，样本可设置在样本台上。样本可设置在对应流动格中，这些流动格设置在样本运送单元中。样本运送单元可在操作上耦合于样本处理单元和图像采集单元。在步骤122处，可同时处理多个样本中的两个或更多。在一个示例中，可处理多个样本，例如，可同时对多个样本染色。在步骤124处，至少被处理样本可传输到成像单元。被处理样本可通过在平移移动、旋转移动或两者中使样本台移动而传输。在步骤126处，被处理样本可使用成像单元采用相继方式成像。在一些实施例中，系统可配置成处理来自多个样本的至少一个样本同时对来自多个样本的另一个样本进行成像。
在某些实施例中，方法可用于复用应用。在一个实施例中，在成像之后，可再次处理样本，例如，样本可使用不与较早出现的染色剂相互作用的另一个染色剂染色。备选地，可漂白样本来去除第一染色剂。随后，样本可使用另一个染色剂染色。在一个实施例中，样本可在漂白之后并且在用另一个染色剂染色之前成像。
假设样本处理时间包括对样本的漂白和染色时间两者。此外，假设在染色之后并且不在漂白之后进行样本的成像，等式（1）代表处理具有n个数量的样本的多个样本并且对其成像所花的时间。在下文再现等式（1）：
一轮的时间=[ts+nti] 等式（1）
其中，n是样本或流动格的数量，ts是对于样本的染色时间，ti是对于样本的成像时间。
等式（2）代表每样本的处理速率。
每样本的处理速率=1/[ts/n+ti] 等式（2）
在一些实施例中，图5的方法可在样本的累积成像时间与样本的处理时间相比相对较大时使用。
图7图示示例详细流程图，其包括个体处理和成像步骤。样本可设置在样本台上。样本台可在操作上耦合于样本处理单元和成像单元。在图示的实施例中，可同时处理样本。即，可在相同的时期期间处理样本。时间大体上在横坐标128上表示来指示事件的同时或相继顺序。例如，样本可同时设置在流动格中，如由标号130表示的。介质可同时设置在流动格中，如由标号132表示的。可对样本进行成像（134）。可相继对流动格中的样本进行成像。因此，总成像时间是样本的个体成像时间之和。在成像后，可处理样本。例如，样本可被冲洗（136）、染色（138）、冲洗后染色（140）并且设置在介质（142）中。可对各种样本同时进行各种处理步骤，从而使对于样本的总处理时间大大减少。此外，可处理样本同时仍将它们设置在样本台上。在一些实施例中，样本处理单元和样本台配置成在样本设置在样本台上时促进样本的处理。因此，不需要在样本处理位点与成像位点之间传递样本。因此，一旦成像单元对另一组的样本进行成像，组中的样本就可用于成像。可相继对样本进行成像（144）。处理和成像步骤可如期望的那样重复，如由标号146表示的。
图8图示关于时间的示例事件序列的框图。在图示的实施例中，规划样本组的处理和成像来使系统的吞吐量最大化同时使样本处理和/或成像单元的闲置时间减少。
在图示的实施例中，可提供两组流动格，大体上由标号152和154表示。流动格可设置在样本台上。第一组152可包括n个数量的样本，并且第二组可包括m个数量的样本。两组中样本的数量可取决于两组中的样本所需要的个体处理和成像时间。通过示例，如果对于第一组152中的样本的处理时间和成像时间之和相对低于对于第二组154中的样本的处理时间和成像时间之和，则第一组中的样本的数量可超过第二组中的样本的数量（n>m）。相似地，如果对于两个组152和154中的样本的处理时间和成像时间之和大致上相似，则两个组中样本的数量可相同（n=m）。如由框156图示的，第一组152的样本可被处理，例如染色和冲洗。可同时处理样本。被处理的样本然后可采用相继方式成像（158）。
在对第一组152的样本进行成像（158，164，162）时，可处理第二组154的样本（160，156）。对第一组的样本进行成像同时处理第二组的样本可由用于对第一组152的样本进行成像和处理第二组样本的重叠时间范围表示。相似地，在对第二组154的样本进行成像（132，170）时，可处理第一组的样本（164，162）。然而，应注意在一些实例中，一个组的样本的处理时间可小于另一组的样本的累积成像时间。在这些实例中，第二组的样本可可用于成像，同时仍对第一组的样本进行成像。
在某些实施例中，对于样本处理单元的最小闲置时间可在代表第一组152或第二组154的样本处理的框（156，160，164，156和162）可共同占据在任意两个连续处理框之间具有最小时差的横坐标时实现。因此，可相应地进行规划。相似地，对于图像采集单元的最小闲置时间可在成像框（158、132、166和170）邻近彼此在两个连续成像框之间具有最小或没有间隙的时间轴上设置。从而，图7的方法可通过选择样本的合适组大小而获得成像和处理单元的最大利用。
在一个实施例中，假设样本处理时间包括漂白和染色时间两者，并且仅在染色后（并且不在漂白后）进行成像。等式（3）代表处理n个数量的样本并且对其成像所花的时间。等式（3）在下文表示：
处理具有n个样本的样本组并且对其成像的时间=[ts+nti]（等式3）
其中，n是一个组中的流动格或样本的数量，ts是对于样本的样本染色时间的处理时间，ti是对于样本的成像时间，并且ntotal是样本台上的样本的总数量。样本的总数量在下文在等式（4）中表示。
ntotal/2=ts/ti 等式（4）
图9图示用于处理两组样本的特定示例。在图示的实施例中，可提供包括n个样本的第一组和包括m个样本的第二组。可同时处理第一组的样本。例如，在玻片上施加底漆层（180）、在玻片上设置样本（182）和在样本上设置介质（184）的步骤可对第一组的n个数量的样本同时进行。接着，被处理的样本可呈现给成像单元用于成像（186）。在由成像单元对第一组的样本进行成像时，第二组的样本可提供给样本处理单元用于处理。样本可使用样本运送单元传输到成像单元和样本处理单元。在图示的实施例中，第二组的样本的处理可包括在玻片上施加底漆层（206）、在玻片上设置样本（208）和在样本上设置介质（210）。接着，被处理样本可在成像单元处成像以用于成像（214）。在对第二组的样本进行成像时，第一组的样本可呈现给样本处理单元用于进一步处理。在两组样本设置在样本台的表面上的离散位点中的一个实施例中，样本可根据成像和样本处理单元相对于样本台的位置通过使样本台旋转确定角度而提供给成像单元和样本处理单元。
如图示的，样本可被冲洗（196）、染色（198）、冲洗后染色（200）和设置在介质中（202）。接着，第一组的被处理样本可呈现给成像单元用于成像（204）。在对第一组的被处理样本进行成像时，第二组的样本可呈现给样本处理单元用于进一步处理。在一个实施例中，处理可包括冲洗（226）、染色（228）、冲洗后染色（230）和设置在介质中（232）。接着，可对第二组的处理样本进行成像（234）。在对第二组的样本进行成像时，可进一步处理第一组的样本。处理可包括冲洗（216）、漂白（218）、冲洗后漂白（220）和设置在介质中（222）。被处理的样本可呈现给成像单元用于成像（224）。同时，第二组的样本可呈现给样本处理单元用于进一步处理，其包括冲洗（216）、漂白（218）、冲洗后漂白（220）和设置在介质中（222）。可对更多数量的染色剂重复过程。
因此，可在最少操作者干预的情况下采用时间高效的方式处理第一和第二组的样本并且对其成像同时使系统的样本处理和成像单元的闲置时间最小化。
应注意三个更多组的流动格也可使用相似的方法来处理和成像。
本文公开的系统和方法可发现在各种领域中的应用，例如但不限于生物和医药中的分析、诊断和治疗应用。在一些实施例中，本文公开的系统和方法可发现在组织化学、特别地免疫组织化学中的应用。根据本文描述的方法，可在诊断上（例如，来识别具有特定疾病、已经暴露于特定毒素或对特定治疗或器官移植的反应良好的患者）和预后地（例如，来识别可能患上特定疾病、对特定治疗反应良好或接受特定器官移植的患者）采用来自患者的细胞或样本的分析。本文公开的方法可促进来自相同生物样本的多个（例如，潜在地无限数量）靶向物（例如，疾病标记物）的准确且可靠的分析。
尽管本文仅图示和描述本发明的某些特征，本领域内技术人员将想到许多修改和改变。因此，要理解附上的权利要求意在涵盖所有这样的修改和改变，它们落入本发明的真正精神内。

Claims (18)

1.一种用于对第一和第二多个样本进行处理和成像的自动方法，包括：
处理来自所述第一多个样本的至少一个样本；
在单个样本台上，对来自所述第一多个样本的所述至少一个样本进行成像，而也能够同时处理来自所述第二多个样本的至少一个样本；以及
对来自所述第二多个样本的所述至少一个被处理样本进行成像。
2.如权利要求1所述的方法，其中处理所述第一或第二多个样本的步骤包括冲洗、染色、漂白、应用成像介质、应用盖玻片、去除盖玻片和其组合。
3.如权利要求1所述的方法，其中将所述第一和第二多个样本沉积在所述样本台上的两个离散位点中。
4.如权利要求1所述的方法，其中处理来自所述第一多个样本的所述至少一个样本的步骤包括同时处理所述第一多个样本。
5.如权利要求1所述的方法，其中对来自所述第一多个样本的所述至少一个样本进行成像的步骤包括相继对来自所述第一多个样本的样本进行成像。
6.如权利要求1所述的方法，其中处理来自所述第二多个样本的所述至少一个样本的步骤包括同时处理所述第二多个样本。
7.如权利要求1所述的方法，其中对来自所述第二多个样本的所述至少一个样本进行成像的步骤包括相继对来自所述第二多个样本的样本进行成像。
8.如权利要求3所述的方法，其中所述样本台是成像装置的台。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：对来自所述第二多个样本的被处理样本进行成像，同时处理来自所述第一多个样本的至少一个样本。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括通过使所述样本台在平移运动、旋转运动或两者中移动而将所述第一和第二多个样本传输到样本处理单元或成像单元。
11.一种用于对多个样本进行处理和成像的自动方法，包括：
在单个样本台上，处理至少一个样本同时对另一个或多个样本进行成像，其中处理包括染色、冲洗、漂白、应用成像溶液、应用盖玻片、去除盖玻片或其组合。
12.如权利要求11所述的方法，包括同时处理来自所述多个样本的两个或更多样本。
13.一种用于对多个样本进行处理和成像的系统，包括：
样本处理单元，配置成处理所述多个样本中的一个或多个；
图像采集单元，在操作上耦合于所述样本处理单元；
单个样本台，配置成接收所述多个样本；和
样本运送单元，配置成将所述多个样本中的一个或多个传输到所述样本处理单元、图像采集单元或两者，
其中所述系统配置成在所述样本台上处理来自所述多个样本的至少一个样本而同时对来自所述多个样本的另一个样本进行成像。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述样本运送单元包括：
驱动构件，配置成向所述样本台提供平移移动、旋转移动或两者。
15.如权利要求1所述的方法，进一步包括采集使每个样本的扫描区联系起来的每个样本的低放大图像并且至少基于每个样本的扫描区将所述样本分组为所述第一和第二多个样本。
16.如权利要求1所述的方法，进一步包括在对所述样本进行任何处理之前对所述第一和第二多个样本进行成像来获得背景图像。
17.如权利要求1所述的方法，进一步包括在处理之前、在处理另一样本集时对所述第一或所述第二多个样本中之一进行成像来建立背景图像。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述样本基于每个样本的扫描区以及关于过程的信息而分组为所述第一和第二多个样本，以实现样本的最小完成时间分组。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9817221B2 (en) * 2012-06-29 2017-11-14 General Electric Company Systems and methods for processing and imaging of biological samples
HU230739B1 (hu) * 2013-02-28 2018-01-29 3Dhistech Kft. Berendezés és eljárás tárgylemezek automatikus festésére, fedésére, digitalizálására integrált tárgylemez festő-fedő-digitalizáló automata berendezés segítségével
RU2701126C2 (ru) * 2014-09-12 2019-09-24 Сони Корпорейшн Устройство передачи, способ передачи, устройство приема и способ приема
CN104181142A (zh) * 2014-09-19 2014-12-03 中国科学院自动化研究所 分子影像成像验证系统和方法
JP6841609B2 (ja) 2015-07-10 2021-03-10 ３スキャン インコーポレイテッド 組織学的染色の空間的多重化
CN108885135B (zh) * 2016-03-31 2021-06-08 大日本印刷株式会社 透射型颜色校准用图表以及校准用滑动玻璃
CN105891208B (zh) * 2016-04-13 2019-03-26 华中科技大学 用于构建标准图谱数据集的细胞构筑信息获取方法
JP7174371B2 (ja) * 2019-08-23 2022-11-17 国立大学法人千葉大学 データセット生成システム及びデータセット生成方法
KR102654655B1 (ko) * 2020-10-20 2024-04-05 한양대학교 산학협력단 초고해상도 형광 현미경 이미징 방법 및 초고해상도 형광 현미경 이미징 장치
KR102619825B1 (ko) * 2020-10-20 2024-01-03 한양대학교 산학협력단 초고해상도 형광 현미경용 이미징 버퍼 용액 및 이를 이용한 초고해상도 형광 현미경 이미징 방법
WO2022102748A1 (ja) * 2020-11-12 2022-05-19 株式会社GramEye 顕微鏡検査支援装置、顕微鏡検査支援方法、自動染色装置、自動染色物質推定システム、プログラム、及び記録媒体

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1107892A (zh) * 1993-08-27 1995-09-06 霍夫曼-拉罗奇有限公司 同时监测多个扩增反应并对其进行分析
CN1650159A (zh) * 2002-04-26 2005-08-03 万堂医药系统公司 具有固定载玻片平台的自动化分子病理学装置
CN101983327A (zh) * 2008-04-02 2011-03-02 通用电气公司 生物样本的反复染色
CN102016600A (zh) * 2008-04-23 2011-04-13 通用电气健康护理生物科学股份公司 分配机构在分液收集器中的定位

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5161052B2 (ja) * 2008-12-04 2013-03-13 オリンパス株式会社 顕微鏡システム、標本観察方法およびプログラム
US6022700A (en) 1998-03-12 2000-02-08 Intelligent Imaging Innovations, Inc. High throughput biological sample preparation device and methods for use thereof
US7951612B2 (en) * 1999-07-08 2011-05-31 Lee H. Angros In situ heat induced antigen recovery and staining apparatus and method
WO2001042796A1 (en) 1999-12-13 2001-06-14 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health & Human Services, The National Institutes Of Health High-throughput tissue microarray technology and applications
AU2003245499A1 (en) 2002-06-14 2003-12-31 Chromavision Medical Systems, Inc. Automated slide staining apparatus
US7648678B2 (en) * 2002-12-20 2010-01-19 Dako Denmark A/S Method and system for pretreatment of tissue slides
JP4537231B2 (ja) 2005-03-07 2010-09-01 独立行政法人理化学研究所 多重蛍光からの蛍光色素濃度の推定方法および多重蛍光からの蛍光強度の推定方法
US7873193B2 (en) 2005-06-21 2011-01-18 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Serial section analysis for computer-controlled microscopic imaging
US20080113440A1 (en) 2006-10-06 2008-05-15 Leica Biosystems Melbourne Pty Ltd Method and Apparatus for Tissue Sample Processing
US9008378B2 (en) 2006-12-20 2015-04-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Arrangement and imaging of biological samples
US8244021B2 (en) 2006-12-20 2012-08-14 Ventana Medical Systems, Inc. Quantitative, multispectral image analysis of tissue specimens stained with quantum dots
EP2362228B1 (en) * 2007-07-10 2013-09-18 Ventana Medical Systems, Inc. Apparatus and method for biological sample processing
US9017610B2 (en) * 2008-04-25 2015-04-28 Roche Diagnostics Hematology, Inc. Method of determining a complete blood count and a white blood cell differential count
US9602777B2 (en) 2008-04-25 2017-03-21 Roche Diagnostics Hematology, Inc. Systems and methods for analyzing body fluids
JP5426181B2 (ja) 2009-01-21 2014-02-26 シスメックス株式会社 検体処理システム、細胞画像分類装置、及び検体処理方法
JP5478084B2 (ja) * 2009-01-23 2014-04-23 オリンパス株式会社 画像処理システム、画像処理装置および画像処理端末
US8310531B2 (en) 2009-08-03 2012-11-13 Genetix Corporation Methods and apparatuses for processing fluorescence images
ES2700297T3 (es) * 2010-11-10 2019-02-14 Roche Diagnostics Hematology Inc Aparato automático para preparar muestras biológicas para examinar
US8673643B2 (en) 2010-11-30 2014-03-18 General Electric Company Closed loop monitoring of automated molecular pathology system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1107892A (zh) * 1993-08-27 1995-09-06 霍夫曼-拉罗奇有限公司 同时监测多个扩增反应并对其进行分析
CN1650159A (zh) * 2002-04-26 2005-08-03 万堂医药系统公司 具有固定载玻片平台的自动化分子病理学装置
CN101983327A (zh) * 2008-04-02 2011-03-02 通用电气公司 生物样本的反复染色
CN102016600A (zh) * 2008-04-23 2011-04-13 通用电气健康护理生物科学股份公司 分配机构在分液收集器中的定位

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