CN104870974B - 标本处理系统和用于制备试剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述了使得能够自动化地处理显微镜载片上携带的标本的系统和方法。本技术的各方面例如涉及能够将液体分配到显微镜载片上的自动化载片处理设备。本技术的另外的方面涉及将液体分配到显微镜载片上的方法。所述设备能够包括例如具有储存井的圆盘传送带和试剂吸移管组件,所述试剂吸移管组件具有在用于从所述储存井中的一个获得试剂的至少一个装载位置与用于将试剂分配到所述显微镜载片中的一个上的至少一个分配位置之间可移动的试剂吸移管。所述设备还能包括配置成清洗所述多个储存井的清洗吸移管组件。

Description

标本处理系统和用于制备试剂的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月26日提交的美国临时专利申请No. 61/746,085和2013年3月15日提交的美国临时专利申请No. 61/799,098的权益和优先权,这两个申请通过引用整体地结合于本文中。
技术领域
本公开涉及用于制备分析用标本的系统。具体而言,本公开涉及标本处理系统和处理标本的方法。
背景技术
已开发出各种各样的用于制备和分析生物标本的技术。示例性技术包括:显微镜检查、微阵列分析(例如,蛋白质和核酸微阵列分析)和质谱法。通过将一种或多种液体施加于标本来制备分析用标本。如果用多种液体处理标本,则各种液体的施加和随后的移除对于产生适合分析的样品都是重要的。
通常用一种或多种染料或者试剂对承载生物标本(例如,组织切片或者细胞)的显微镜载片进行处理,以增加透明或者看不见的细胞或者细胞成分的颜色和对比度。能够通过手动地将染料或其它试剂施加至承载标本的载片来制备分析用标本。由于实验技术人员之间的单独技术,因此所述劳动密集型过程常常导致不一致的处理。
“浸蘸”自动化机械通过与手动浸入技术相似的技术将标本浸入液体中。这些自动化机械能够通过将携带显微镜载片的架浸入开放浴槽而分批地对标本进行处理。遗憾的是,在容器之间的液体残留导致处理液体污染和降解。更糟的是,细胞从携带标本的载片脱落可能使在液槽中的其它载片污染。这些类型的处理还利用了体积过大的液体,从而当必须改变试剂以减小标本交叉污染的可能性时,导致相对高的处理成本。开放式容器还容易造成蒸发损失和试剂氧化降解,蒸发损失和试剂氧化降解可以显著地改变试剂的浓度和有效性,从而导致不一致的处理。在不产生可能需要特殊的搬运和处置的相当大体积的废料的情况下,可能难以对样品进行处理。
免疫组织化学和原位杂交染色过程常常用于制备组织标本。在显微镜载片上的切片固定组织的免疫组织化学和原位杂交染色的比率受分子(例如,缀合生物分子)能够从与组织切片直接接触的水溶液扩散到固定组织中的速率的限制。组织常常在切除之后通过将其置于10%的福尔马林溶液中而立即“固定”,10%的福尔马林溶液经由亚甲桥保护组织免于与大多数蛋白质交联而自动催化破坏。所述交联组织可以呈现许多附加的扩散屏障,包括包覆个体细胞和细胞器的双层类脂膜。缀合生物分子(抗体或者DNA探测剂分子)能够是相对大的,从几千道尔顿到几百千道尔顿,这约束它们缓慢地扩散到实体组织中,充分扩散所需的典型事件为几分钟到几小时。典型的培养条件为37摄氏度下培养30分钟。染色率常常受浓度梯度驱动,因此能够通过增加在试剂中的缀合物的浓度来增加染色率,以补偿缓慢扩散。遗憾的是,缀合物往往非常昂贵,因此,增加其浓度非常浪费并且在经济上往往不可行。此外,当使用高浓度时,被驱动进入组织的过量缀合物滞留组织中,难以冲洗掉,并且导致高水平的非特异性背景染色。为了减少由于非特异性背景染色所造成的噪声并且增加特异性染色的信号,常常使用低缀合物浓度和长培养时间来使缀合物仅结合到特定部位。
组织学染色仪器在通常为300 µL缓冲液的水池中经常使用相对大体积的试剂(100 µL)。一些常规的仪器通过将切向空气射流交错到覆盖的油层上来混合试剂,当被交错的空气射流接触时,所述油层旋转并且逆时针旋转,从而将运动传至在下面的含水水池。所述混合是缓慢的并且不特别剧烈,并且能够产生大量的蒸发损失,尤其是在温升时,而温升往往是必要的。大体积的清洗液被用于使覆盖有油的大试剂池物理移位。此冲洗程序产生大体积的废液,其可能是危险的废料。
发明内容
本技术的一些实施例涉及一种用于将液体分配到一个或多个显微镜载片上的自动化载片处理设备。在一个实施例中,所述自动化载片处理设备能够包括:包括多个储存井的圆盘传送带;以及试剂吸移管组件,其包括在用于从储存井中的一个获得试剂的至少一个装载位置与用于将试剂分配到显微镜载片中的一个上的至少一个分配位置之间可移动的试剂吸移管。在一些布置中,所述自动化载片处理设备还能包括:清洗吸移管组件,其配置成清洗所述多个储存井;以及驱动机构,其耦接至圆盘传送带,并且配置成使圆盘传送带旋转以相对于试剂吸移管组件和/或清洗吸移管组件来定位储存井。
所述自动化载片处理设备的实施例中的至少一些能够包括:填充站,其包括多个容纳试剂的容器;以及多个载片处理站。例如,试剂吸移管组件能够是可移动通过所述自动化载片处理设备的内腔的,以将在填充站处获得的试剂运输至圆盘传送带,并且将来自圆盘传送带的试剂混合物分配到显微镜载片中的一个上。在另一实施例中,试剂吸移管组件是在用于从填充站处的容器获得试剂的填充位置与用于用来自填充站的试剂填充储存井中的一个或多个的分配位置之间可移动的。在一些实施例中,所述自动化载片处理设备具有混合模式,其中,试剂吸移管组件在储存井中的一个或多个内混合试剂,并且将试剂混合物分配到显微镜载片上。在其它实施例中,清洗吸移管组件在储存井中的一个内混合试剂。
例如,驱动机构能够被配置成使储存井在清洗吸移管组件的清洗吸移管和/或试剂吸移管组件的试剂吸移管之下顺序地旋转。在一个实施例中,试剂吸移管组件具有试剂装载状态,所述试剂装载状态用于从储存井获得试剂,同时清洗吸移管组件例如将清洗液递送至试剂井中的另一个。在一些实施例中,清洗吸移管组件包括可移动到储存井中的每一个中的吸移管。在另一实施例中,清洗吸移管组件被流体耦接至真空源,并且当所述真空源抽真空时,清洗吸移管组件从储存井中的一个抽取液体。在一些实施例中,试剂吸移管组件在相同的位置处接近储存井,并且圆盘传送带能够使储存井旋转至试剂吸移管组件可接近的位置。在其它实施例中,圆盘传送带旋转以定位试剂井,使得试剂吸移管组件在不同的位置处接近储存井。
在一些实施例中,圆盘传送带具有专用的废料通道,其待将液体导引到排放管中,而没有污染其它相邻井的风险。在本技术的至少一些实施例中,圆盘传送带包括溢道,其配置成允许流体(例如,清洁液、试剂等)从储存井流出,以防止交叉污染(例如,流体在相邻的储存井之间的流动)。所述溢道能够具有相同的径向长度,以抑制或防止废料流再循环到相邻的井中。在一个实施例中,圆盘传送带能够包括多个溢出隔离物,所述溢出隔离物各自在相邻的储存井之间周向定位。在一个示例中,溢出隔离物从储存井向上并且径向向内延伸。在另外的实施例中,圆盘传送带能够包括排放管和允许试剂的溢出从储存井朝向排放管流动的溢道。
在一个实施例中,自动化载片处理设备包括控制器,其通信地耦接至驱动机构并且配置成命令驱动机构,使得驱动机构将储存井中的每一个顺序地移至用于通过清洗吸移管组件清洗的清洗位置。在一些实施例中,所述控制器存储并且执行用于命令试剂吸移管用来自试剂容器的试剂顺序地填充储存井的指令。在另一实施例中,自动化载片处理设备包括具有混合指令的控制器,所述混合指令可执行以命令试剂吸移管组件,使得试剂吸移管组件将至少两种试剂递送至储存井中的一个或多个,以产生试剂混合物。在这样的实施例的一个布置中,控制器具有混合试剂分配指令,其是可执行的,以命令试剂吸移管组件将试剂混合物分配到标本上。
本技术的另外的实施例涉及顺序地将试剂递送至圆盘传送带的多个储存井以产生试剂混合物的方法。圆盘传送带能够是可旋转的,以顺序地将储存井定位在一个或多个清洗位置处。所述方法还能包括:在储存井中的至少一个位于清洗位置(或多个清洗位置)处时,至少部分地用来自储存井中的一个的试剂混合物来填充试剂吸移管。试剂吸移管组件能够部分地从储存井(预混)中的一个或多个井吸出多种试剂,用于单次或多次地分配到一个或多个载片上。在至少部分地用试剂填充试剂吸移管后,所述方法还能包括以机器人的方式使试剂吸移管朝向显微镜载片移动,并且将试剂分配到显微镜载片上。在又一些实施例中,所述方法能够包括使圆盘传送带旋转,使得包含试剂(例如,过量或残余的试剂)的储存井中的一个位于清洗位置处,并且在清洗位置处清洗储存井以移除试剂。
本技术的至少一些实施例涉及能够对携带在载片上的标本进行处理的自动化标本处理系统。至少一些实施例包括自动化标本处理系统,所述自动化标本处理系统包括载片推顶器组件。载片推顶器组件能够包括配置成接收载片的载片分段输送装置(stagingdevice)。载片推顶器组件还能包括:配置成在多个接触点处接合载片以将载片从未对准的位置移至对准位置的载片对准装置。在一个实施例中,载片对准装置能够包括:第一对准构件和位于第一对准构件对面的第二对准构件。第一和第二对准构件能够在用于接收载片的打开位置与用于对准和/或保持载片的关闭位置之间移动。
在一些实施例中,第一对准构件能够包括第一接触区域和用于接合载片的第一边缘的第二接触区域。在一些实施例中,第二对准构件能够包括:用于接合载片的在第一边缘对面的第二边缘的第三接触区域。在各个实施例中,载片对准装置配置成在三个接触点处接合载片。在一个示例中,接触点能够是被第一、第二或者第三接触区域的其中一个接触区域接触的载片的小离散面积。在一个实施例中,通过使载片绕在三个接触点之间的点(例如,中间点)枢转,载片能够在备用平台上从未对准位置移至对准位置。在另一实施例中,使载片从未对准位置移至对准位置包括:使载片纵向轴线与备用平台纵向轴线对准。
在一些实施例中,设置有超程抑制器和位于超程抑制器与载片推顶器之间的载片保持区域。超程抑制器能够定位用于,例如,抑制载片移动通过载片保持区域。在一个实施例中,超程抑制器包括真空口,所述真空口定位成在载片移动穿过至少一部分备用平台抽取在载片与备用平台之间的真空。在另一实施例中,超程抑制器能够包括:用于在备用平台上检测载片的存在的传感器。
自动化标本处理系统的至少一些实施例包括:至少一个标本处理站和配置成将载片从备用平台运输至标本处理站的传递头。在一个实施例中,传递头能够包括通过载片分段输送装置的相应的对准特征和/或标本处理站的对准特征中的至少一个可接收的头部对准特征。在一个实施例中,头部对准特征包括第一对准销和第二对准销,并且载片分段输送装置的相应对准特征包括分别定位成接收第一对准销和第二对准销的第一开口和第二开口。在另外的实施例中,传递头能够包括:配置成接合载片并且在对准位置中运输载片的捕获特征。例如,捕获特征能够包括:定位成在运输载片时抽取在载片的上表面与传递头之间的真空的真空口。
自动化标本处理系统的至少一些实施例包括通信地耦接至载片推顶器组件的控制器。所述控制器,例如,能够编程为命令载片对准装置沿第一方向使第一对准件朝向备用平台移动以及使第二对准件在与第一方向相反的第二方向上朝向备用平台移动,以在多个接触点处接合载片从而使载片移动。所述控制器能够编程为命令载片对准装置使第一对准装置在第二方向上移动以及使第二对准件沿第一方向移动,从而释放在对准位置中的载片。在另一实施例中,所述控制器能够编程为控制传递头与载片分段输送装置对准以及将载片从备用平台运输至标本处理站。
本技术的至少一些实施例涉及包括载片分段输送装置和传递头的自动化标本处理系统。在一个实施例中,载片分段输送装置能够包括配置成接收显微镜载片的备用平台以及具有第一对准构件和与第一对准构件对置定位的第二对准构件的对准装置。在一些实施例中,对准装置配置成在多个接触点处接合显微镜载片,从而使载片从未对准位置移至对准位置。在一些布置中,传递头能够配置成将显微镜载片从备用平台运输至标本处理站。例如,传递头能够具有通过载片分段输送装置的相应对准特征和/或标本处理站的对准特征中的至少一个可接收的头部对准特征。在各个实施例中,第一对准构件能够具有第一接触区域和用于接合载片的第一边缘的第二接触区域,并且第二对准构件能够具有用于接合载片的在第一边缘对面的第二边缘的第三接触区域。
本技术的一些实施例涉及在自动化处理系统中运输承载标本的显微镜载片的方法。在一个实施例中,所述方法包括顺序地使多个承载标本的显微镜载片从载体移至载片分段输送装置。通过使个别承载标本的显微镜载片在多个接触点处接合,个别承载标本的显微镜载片在载片分段输送装置处能够与纵向轴线对准。可选地,在使个别承载标本的显微镜载片从载体移至载片分段输送装置之后,通过超程抑制器抽真空,以在载片分段输送装置的备用平台上捕获承载标本的显微镜载片,并且在备用平台上检测载片的存在。在一些实施例中,所述方法还包括将个别承载标本的显微镜载片从载片分段输送装置运输至一个或多个标本处理站。
在一些实施例中,运输个别承载标本的显微镜载片包括:使运输组件的传递头与载片分段输送装置对准并且在维持对准位置的同时从载片分段输送装置拾取个别承载标本的显微镜载片。在其它实施例中,在运输个别承载标本的显微镜载片之前,运输组件的对准特征能够在载片分段输送装置处与相应的对准特征对准。在另外的实施例中,运输个别承载标本的显微镜载片包括在个别承载标本的载片与运输组件之间抽真空,并且运输组件配置成将承载标本的载片运输至一个或多个标本处理站。
本技术的至少一些实施例涉及配置成将至少一种试剂施加至由显微镜载片承载的标本的自动化载片处理设备。载片处理站能够包括:具有支承表面的支承元件、至少一个端口以及具有非圆形形状的密封构件(例如,当从上方查看时)。密封构件能够在未压缩状态与压缩状态之间移动。在未压缩状态下,密封构件能够向上延伸到支承表面之外。在压缩状态下,密封构件能够配置成:在显微镜载片通过经由所述至少一个端口抽出的真空而靠在支承表面上时,维持与显微镜载片的背面的密封。在一些实施例中,密封构件能够具有,当从上方看时,圆角矩形形状(例如,具有半径小于直边长度的圆角的形状)或者矩形形状。在一个实施例中,密封构件具有,当沿基本垂直于支承表面的轴线看时,圆角多边形形状或者多边形形状。
在一些实施例中,至少一部分支承元件能够具有非圆形形状并且能够在密封构件与所述至少一个真空口之间延伸。在一个实施例中,支承元件包括沟槽,并且密封构件包括具有主体和唇部的柔性垫圈。主体能够位于沟槽中,并且唇部能够从主体径向向外延伸。在一些实施例中,唇部能够在压缩配置与未压缩配置之间移动。在未压缩配置中,唇部能够从沟槽向上延伸。在未压缩配置中,唇部能够朝向沟槽的侧壁延伸。在一个实施例中,唇部可在未压缩配置与压缩配置之间移动,而不接触沟槽的侧壁。当使显微镜载片靠在支承表面上时,唇部能够与沟槽的侧壁隔开,但是能够物理接触沟槽的侧壁,以抑制显微镜载片相对于支承元件移动。在一个实施例中,唇部足够硬以防止载片绕竖直轴线的任何旋转。这样,载片相对于支承表面被可旋转地固定。在一个实施例中,唇部被配置成当显微镜载片绕竖直轴线旋转至少大约2度时物理接触侧壁。
当使显微镜载片靠在支承表面上时,在压缩配置中的密封构件能够位于显微镜载片的背侧表面所在平面的一侧。在未压缩的配置中,密封构件能够位于所述平面的两侧。支承元件能够包括由至少一个真空口围绕的真空表面。所述真空表面能够与所述平面隔开并且位于所述平面下方,使得真空表面和显微镜载片至少部分地限定出高度小于密封构件的高度的真空腔。
在一些实施例中,密封构件能够包括唇部,所述唇部配置成在使用期间主要在垂直于显微镜载片的背侧表面的方向上偏转。唇部能够在用于接触朝向支承表面移动的载片的未压缩配置与用于维持气密密封的压缩配置之间移动。在未压缩状态下,唇部能够向上延伸超过支承表面。在压缩状态下,唇部能够位于支承表面处或之下。在一些实施例中,唇部能够被配置成随着显微镜载片朝向支承表面移动而偏转以与载片形成气密密封。在一些实施例中,密封构件在使用期间能够被定位成位于显微镜载片的标签之下。
自动化载片处理系统的至少一些实施例包括真空源,所述真空源与至少一个真空入口连通并且配置成抽取足够的真空以维持气密密封。在一些实施例中,载片处理系统能够包括加热器,所述加热器配置成对支承元件进行加热,从而在密封构件维持气密密封的同时使支承元件传导地对显微镜载片进行加热。
本技术的一些实施例涉及保持显微镜载片的方法。在一个实施例中,所述方法包括:将显微镜载片定位在支承元件上,所述支承元件具有围绕第二部分的第一部分;以及使载片的承载标签的部分与所述第二部分对准以及使载片的承载标本的部分与第一部分对准。所述方法还包括:通过第二部分抽真空并且将载片密封至密封构件。在一些实施例中,所述方法还包括:抑制载片相对于支承元件平移或者旋转移动中的至少一种。所述方法还包括:在第二部分与显微镜载片的背面之间创建真空腔。在一些实施例中,定位显微镜载片包括:接触密封构件的顶部并且在基本垂直于载片的行进路径的方向上偏转密封构件的顶部。
本技术的至少一些实施例涉及能够对携带在载片上的标本进行处理的生物标本处理系统。所述标本处理系统能够顺序地将载片和可对置物(opposable)递送至标本处理站。标本处理站能够使用可对置物来操纵和导引一系列液体至标本。在标本处理站控制组织学染色、免疫组织化学染色、原位杂交染色或其它标本处理方案的处理温度时,能够结合毛细管作用在载片表面上操纵液体和/或使其穿过载片表面。在一些实施例中,可对置物是能够操纵载片上的一种或多种物质的表面或可对置元件(opposable element)。操纵表流体形式的物质能够包括:使流体扩散;使流体的薄膜移位,或者改变流体的剂量、流体带或者薄膜。
本技术的至少一些实施例涉及一种通过移动与液体接触的可对置物而使生物标本与液体接触的系统。将可对置物的非平面的(例如,弯曲的)湿润表面与承载标本的载片分隔的距离足以在湿润表面与载片之间形成液体弯月层。弯月层接触生物标本的至少一部分并且使用毛细管作用和其它操纵作用移动通过载片。
在一些实施例中,弯月层能够为相对薄的流体膜、流体带等。可对置物相对于载片可移至不同的位置,并且能够适应形成弯月层的不同体积的液体。毛细管作用能够包括但不限于:由于粘附力、粘合力和/或表面张力液体自发地穿过在弯曲的湿润可对置物表面与载片之间的间隙的现象所导致的弯月层的移动。可对置物能够操纵(例如,搅动、移位等)液体以使用相对小体积的液体来处理标本,以有助于管理废料并且提供一致的处理。能够管理蒸发损失(如果有的话)以维持所期望的液体体积、试剂浓度等。能够使用相对小体积的液体来处理标本,以便减少液体废料。
在一些实施例中,系统包括一个或多个自动化载片保持器,所述自动化载片保持器能够经由传导对个别载片进行加热以产生穿过载片的温度曲线,这补偿了热损失。热损失能够由在载片与靠近载片设置的可对置物之间的间隙中的液体的蒸发所导致。在一个实施例中,载片保持器具有载片支承表面并且沿接触载片的载片支承表面产生非均匀的温度曲线,从而当载片位于载片支承表面上时,载片的承载标本的表面具有大致均匀的温度曲线。在一些实施例中,在沿载片的安装表面产生大致均匀的温度曲线时,穿过载片支承表面产生非均匀温度曲线。本技术的至少一些实施例的另一特征在于:载片保持器能够配置成产生低温加热区和围绕所述低温加热区的高温加热区。高温区能够补偿较高的蒸发热损失以将标本保持在基本均匀的温度。
至少一些实施例包括标本处理系统,所述标本处理系统包括用于从载片载体移除载片的载片推顶器组件。所述载片推顶器组件包括载体搬运器、载片分段输送装置和致动器组件。载体搬运器配置成接收并且保持载片载体,所述载片载体保持多个载片。载片分段输送装置包括备用平台和载片对准装置,所述载片对准装置配置成在备用平台处使载片从未对准位置移至对准位置。致动器组件包括:定位成相对于载片载体移动以将个别载片从载片载体传至备用平台的载片推顶器。载片由此能够在不使用,例如,将载片从一个位置拉到另一位置的机械夹持器或者吸盘装置的情况下被传至备用平台。
在一些实施例中,载体搬运器配置成使载片载体相对于载片推顶器移动,以便顺序地分段输送载片中的一个,用于递送至备用平台。在一些实施例中,载体搬运器包括载体接收器和接收器旋转器。所述接收器旋转器能够使载片载体从竖直载片定向旋转至水平载片定向。在一个实施例中,载体搬运器包括:可在用于装载载片载体的装载位置与载片卸载位置之间移动的载体接收器。所述载体搬运器能够包括接收器旋转器和运输装置。接收器旋转器被耦接至载体接收器,并且可操作来使通过载体接收器保持的载片载体从竖直载片定向移至水平载片定向。运输装置被配置成使沿水平载片定向的载片载体在载片推顶器与备用平台之间竖直移动。
在一些实施例中,载片分段输送装置包括定位成防止载片推顶器移动越过备用平台的载片保持区域的端部的推顶器止动件。载片推顶器能够从第一位置移至第二位置。在一些实施例中,载片推顶器移动穿过载片载体以将载片推出载片载体。
备用平台能够包括载片保持区域和超程抑制器。载片保持区域定位在超程抑制器与载片推顶器之间。载片推顶器被定位成每次一个地使载片从载片载体朝向超程抑制器移动。在一些实施例中,超程抑制器包括真空口,所述真空口定位成在载片通过载片推顶器移动通过备用平台的至少一部分时在载片与备用平台之间抽真空。
在一些实施例中,载片对准装置包括在用于接收载片的打开位置与用于对准载片的关闭位置之间可移动的一对夹持件。在一个实施例中,当夹持件从打开位置移至关闭位置时,夹持件使载片相对于备用平台的凸起的载片保持区域居中。
致动器组件包括往复驱动机构,所述往复驱动机构耦接至载片推顶器并且配置成移动载片推顶器,以便将载片从载片载体中推出并且推到备用平台上。在一些实施例中,载片推顶器可移动穿过在致动器组件与载片分段输送装置之间的载片载体接收间隙。
在一些实施例中,标本处理系统还能包括一个或多个标本处理站和一个或多个传递头。传递头能够被配置成将载片从备用平台运输至标本处理站中的一个。在一些实施例中,至少一个传递头能够具有可由载片分段输送装置的对准特征和/或标本处理站的对准特征中的至少一个接收的头部对准特征。在一些实施例中,头部对准特征包括第一对准销和第二对准销。载片分段输送装置的对准特征能够包括第一开口和第二开口。第一开口和第二开口定位成分别定位成接收第一对准销和第二对准销。在一些实施例中,标本处理站的对准特征能够包括第一开口和第二开口,并且第一开口和第二开口分别被定位成接收头部对准特征的第一对准销和第二对准销。
在一些实施例中,标本处理系统还能包括通信地耦接至载片推顶器分组的控制器。控制器能够编程为命令致动器组件使位于第二载片下方的第一载片从载片载体移至备用平台,并且编程为在使第一载片移至备用平台之后使第二载片移至备用平台。
在一些实施例中,运输承载标本的显微镜载片的方法包括:将包含多个承载标本的显微镜载片的载体递送至推顶器组件。载体朝向推顶器组件的载片分段输送装置移动。将承载标本的显微镜载片顺序地从载体移至载片分段输送装置。载片分段输送装置从接收载片配置移至对准载片配置,以在载片分段输送装置处使个别承载标本的显微镜载片移至对准位置。将个别承载标本的显微镜载片从推顶器组件的载片分段输送装置运输至一个或多个标本处理站。
在一些实施例中,载体能够旋转以使多个承载标本的显微镜载片从第一定向移至第二定向。在一些实施例中,第一定向为大致竖直方向而第二方向为基本水平方向。
在一些实施例中,能够通过将承载标本的显微镜载片沿载片分段输送装置推到载片分段输送装置上并且沿所述载片分段输送装置推,将承载标本的显微镜载片顺序地从载体移至载片分段输送装置。附加地或者可替代地,最下部的承载标本的显微镜载片由载体保持至载片分段输送装置。所述过程能够重复直到大多数或者所有载片均已从载片载体移除。
在特定实施例中,个别承载标本的显微镜载片能够从载片分段输送装置携带至配置成单独地处理承载标本的显微镜载片的标本处理站。附加地或者可替代地,能够通过使第一承载标本的显微镜载片从载体移至载片分段输送装置,来将承载标本的显微镜载片顺序地从载体移至载片分段输送装置。在将第一承载标本的显微镜载片运离载片分段输送装置之后,将第二承载标本的显微镜载片从载体运输至载片分段输送装置。
在一些实施例中,通过使一对夹持件从打开位置移至关闭位置,能够使载片分段输送装置从接收载片配置移至对准载片配置,以接触位于夹持件之间的承载标本的显微镜载片并且使之从未对准位置移至对准位置。在特定实施例中,夹持件能够使载片相对于载片停靠其上的载片分段输送装置的凸起部分居中。
在一些实施例中,通过(a)在所述载片顶出位置处推动所述承载标本的显微镜载片,使得所述承载标本的显微镜载片移动到所述载片分段输送装置上,以及(b)重复过程(a)直到载体为空,来顺序地从载体移除承载标本的显微镜载片。在一个实施例中,细长的推顶器移动穿过载体(例如,篮)以将载片推到载片分段输送装置上。
能够在个别承载标本的显微镜载片与载片分段输送装置之间抽真空。例如,能够抽足够的真空以抑制或者限制载片沿载片分段输送装置移动。能够减少或者消除真空以从载片分段输送装置移除载片。
在一些实施例中,载体为载片架,所述载片架包括以隔开的布置保持承载标本的显微镜载片的搁架。通过索引在与载片分段输送装置的平台相邻的载片移除位置处的搁架,承载标本的显微镜载片能够被顺序地从载体移至载片分段输送装置。在一些实施例中,在载片移除位置处的载片略高于载片分段输送装置。
能够通过(a)使在初始位置与顶出位置之间的载片推顶器往复运动以使所述承载标本的显微镜载片中的至少一个从所述载体移至所述载片分段输送装置,以及(b)重复过程(a),以从所述载体移除所述承载标本的显微镜载片中的至少大部分,来顺序地从载体移除承载标本的显微镜载片。在一些实施例中,使用载片推顶器从载体移除所有承载标本的显微镜载片。
在一些实施例中,用于处理由载片携带的标本的载片处理设备包括染色模块。所述染色模块包括载片保持器台板、可对置元件以及可对置物致动器。载片保持器台板具有第一侧壁、第二侧壁以及在第一侧壁与第二侧壁之间的载片接收区域。载片位于载片接收区域上。载片包括第一边缘和相反的第二边缘。可对置元件接近载片设置并且包括第一边缘部和相反的第二边缘部。可对置物致动器保持可对置元件以在可对置元件与载片之间形成毛细间隙。可对置元件的第一边缘部比载片的第一边缘更靠近第一侧壁。可对置元件的第二边缘部比载片的第二边缘更靠近第二侧壁。
在一些实施例中,载片处理设备包括分配器,所述分配器定位成在将液体保持在可对置元件与载片之间的间隙中的同时在其间递送补充液体。此外,载片处理设备能够包括控制器,所述控制器通信地耦接至分配器并且编程为命令分配器,使得分配器递送补充液体以将在可对置元件与载片之间的液体体积保持在平衡体积范围内。在一些实施例中,控制器编程为按照预定速率递送补充液体。在一个实施例中,对于散装液体,在大约37℃的温度下,预定速率等于或小于大约每分钟110 µL。在一个实施例中,对于非散装液体,在大约37℃的温度下,预定速率等于或小于大约每分钟7 µL。所述速率能够基于正在处理的标本染色方案而选择。
在一些实施例中,载片处理设备还包括多个附加染色模块和配置成独立控制各个染色模块的控制器。染色模块能够使用一次性或者可重复使用的可对置元件来使试剂扩散并且移动穿过标本。
可对置元件的第一边缘部能够朝向第一侧壁延伸通过载片的第一边缘。可对置元件的第二边缘部能够朝向第二侧壁延伸通过载片的第二边缘。可对置元件能够包括安装端,所述安装端具有至少一个槽,所述槽的尺寸设计为被至少一部分可对置物致动器接收并且保持。在一些实施例中,可对置元件具有吸引端和从所述吸引端延伸的弓形主体。弓形主体配置成沿载片滚动以使液体移动穿过载片的表面。吸引端具有等于或小于0.08英寸的曲率半径。还能使用其它尺寸。
染色模块能够包括:定位成传导地对第一侧壁、第二侧壁或者两者加热的至少一个加热元件。可对置物致动器可移动,以沿载片滚动可对置元件的弯曲部分,以使液体带移动穿过携带标本的载片的至少一部分。第一和第二侧壁能够用于在操纵液体带穿过标本时对载片、标本和/或液体进行加热。
在一些实施例中,载片处理设备能够包括载片接收区域的接触表面,所述载片接收区域的接触表面对载片进行支承,使得载片的边缘部从可对置物的边缘向外延伸。
在一些实施例中,用于处理由载片携带的标本的系统包括标本处理站和控制器。标本处理站包括可对置物致动器和载片保持器台板。载片保持器台板包括载片支承区域和液体补给装置。载片保持器台板配置成在由可对置物致动器保持的可对置元件接触并且移动液体穿过载片表面时对在载片支承区域处的载片上的液体进行加热。补给装置配置成在可对置元件与载片之间递送补充液体。控制器编程为控制标本处理站,使得补给装置按照补给速率递送补充液体以补偿液体的蒸发损失。
在一些实施例中,控制器包括一个或多个存储器和可编程处理器。存储器存储程序指令的第一序列和程序指令的第二序列。可编程处理器配置成执行程序指令的第一序列,以便用第一液体处理在载片上的标本,并且配置成执行程序指令的第二序列以便用不同于第一液体的第二液体处理标本。在一些实施例中,可编程处理器配置成执行程序指令的第一序列,以便使用载片保持器台板将载片加热至第一温度,并且控制器配置成执行程序指令的第二序列,以便使用载片保持器台板将载片加热至第二温度,第二温度不同于第一温度。
在一些实施例中,控制器配置成执行程序指令的第一序列以命令补给装置按照第一速率将第一液体递送至载片。控制器进一步配置成执行程序指令的第二序列以命令补给装置按照不同于第一速率的第二速率将第二液体递送至载片。在特定实施例中,第一速率对应于第一液体的蒸发速率,并且第二速率对应于第二液体的蒸发速率。控制器能够有助于减轻蒸发损失。
在一些实施例中,控制器包括存储器,所述存储器存储可由控制器执行的补给程序,以便将在载片上的液体体积保持在平衡体积范围内。在特定实施例中,平衡体积范围为大约70 µL至大约260 µL。在特定实施例中,控制器编程为命令标本处理站将液体体积保持在对应于过湿状态的最大平衡体积与对应于湿润不足状态的最小平衡体积之间。在一些实施例中,控制器编程为命令标本处理站通过相对于载片移动通过可对置物致动器保持的可对置元件,以使一定体积的液体移动通过保持在载片上的标本,并且还能编程为从补给装置递送补充液体以大致补偿由于蒸发引起的液体体积的减少。
在一些实施例中,控制器配置成从存储器接收参考蒸发速率信息(例如,液体的蒸发速率信息)并且基于所述参考蒸发速率信息控制标本处理站。附加地或可替代地,控制器能够编程为命令标本处理站,使得补给装置按照基于液体的蒸发速率所选择的速率提供补充液体。
在一些实施例中,用于处理标本的系统还包括可对置元件和控制器。可对置元件由可对置物致动器保持并且能够向外延伸通过载片的边缘。控制器编程为:当液体的蒸发速率保持等于或小于大约预定速率时(例如,在大约37℃温度下每分钟7µL、每分钟5 µL等)时,在可对置元件操纵液体穿过载片的同时,控制标本处理站移动可对置元件。
在一些实施例中,载片保持器台板包括接收电能并且输出热能的加热元件以经由传导对载片进行加热。所述加热元件能够包括一个或多个电阻加热元件。
在一些实施例中,用于处理由载片携带的标本的方法包括:对在由载片保持器保持的载片上的液体进行加热。滚动可对置元件,以接触在载片上的液体并且使液体移动穿过在载片上的生物标本。基于液体的蒸发速率确定补给速率。基于所述补给速率递送补充液体,以大致上补偿液体的蒸发损失。滚动可对置元件(其接触包括补偿液体的液体),以便使标本重复地接触液体。
递送到载片上的补充液体的体积能够等于或大于经由蒸发而减少的液体体积。附加地或可替代地,能够通过递送补充液体以将在载片上的液体体积保持为等于或大于最小平衡体积或者等于或小于最大平衡体积,来讲补充液体递送到载片上。附加地或可替代地,能够在可对置元件沿载片滚动的同时,将补充液体递送到载片上。
在一些实施例中,处理在载片上的标本的方法包括:使用接触液体的可对置元件沿载片移动液体。在移动液体的同时,控制在载片上的液体的温度。对液体的体积和/或液体的总蒸发速率中的至少一个进行评估,并且基于所述评估将补充液体递送到载片上以将在载片上的液体体积保持在平衡体积范围内。在特定实施例中,液体的体积和液体的总蒸发速率可以从存储器接收,以评估来自存储器的液体的体积和液体的总蒸发速率,评估至少一个液体的体积和/或液体的总蒸发速率的存储器包括接收。平衡体积范围能够为大约125 µL至大约175 µL。
在一些实施例中,载片处理设备包括载片保持器台板和可对置物致动器。载片保持器台板具有接收区域,所述接收区域配置成接收载片,载片的第一侧面朝接收区域而第二侧背朝接收区域。可对置物致动器定位成保持可对置元件以在可对置元件与位于接收区域处的载片之间限定出毛细间隙。可对置物致动器配置成:沿第一方向沿载片移动毛细间隙,以使液体带穿过载片的第二侧的长度和宽度从第一位置移至第二位置;以及使液体带收窄(例如,在大致上平行于第一方向的方向上减小液体带的宽度)。
在一些实施例中,可对置物致动器配置成交错地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上沿载片滚动可对置元件,以操纵液体带穿过在第一位置与第二位置之间的载片的表面。在第一位置处的液体带位于可对置元件的一端与载片之间;以及在第二位置处的液体带位于可对置元件与载片的端部之间。液体带能够在使液体带移至第一位置和第二位置中的另一位置之前在第一位置和第二位置中的每一处收窄。在一些实施例中,可对置物致动器是配置成将液体带的宽度减小预定量的可变带宽压缩可对置物致动器。所述预定量能够由控制器或者操作员选择。
在一些实施例中,可对置物致动器配置成使可对置元件相对于载片移动以将在由载片和/或可对置元件中的至少一个限定的开口的一端处的液体带的宽度减小50%、40%或者25%。附加地或可替代地,可对置物致动器能够配置成移动可对置元件以在维持液体带的纬度宽度的同时使在第一位置与第二位置之间的液体带移位。在一些实施例中,可对置物致动器可在第一配置与第二配置之间移动,在所述第一配置中,液体带在可对置元件与载片的端部之间的开口的第一端处收窄,在所述第二配置中,液体带在所述开口的第二端处收窄。在一些实施例中,可对置物致动器可移至过滚动配置,以朝向液体带的第二侧移动液体带的第一侧,以将液体带的第二侧基本静止地保持在可对置元件和载片中的一个的一端的同时减小液体带的宽度。
在一些实施例中,载片处理设备还包括染色模块和控制器。染色模块包括载片保持器台板和可对置物致动器。控制器通信地耦接至染色模块。控制器被编程为命令染色模块移动可对置元件,以移动毛细间隙。
在一些实施例中,载片处理设备还包括可对置元件,其包括通过可对置物致动器的可对置物接收器保持的安装端、与安装端相反的吸收端以及主体。主体位于安装端与吸收端之间。在安装端从载波片移开时,吸收端与载片协作,以将液体累积在载片的安装表面的靠近载片上的标签的一端处。
在一些实施例中,载片处理设备还包括:具有面朝接收区域的锥形端的可对置元件。锥形端被定位成接触并且吸引液体带。在特定实施例中,锥形端包括:在可对置元件的相反的纵向延伸边缘之间延伸的圆整区域。
在一些实施例中,可对置物致动器具有沿载片使可对置元件滚动的滚动状态,以使液体带从在由载片的一端和可对置元件限定的开口的一端处的位置移至在开口的相反端处的位置。可对置物致动器能够具有将可对置元件相对于载片保持静止的静态状态,以执行例如培养。
在一些实施例中,载片处理设备还包括:由接收区域的接触表面支承的载片,使得载片向外横向延伸穿过接触表面的相反边缘。载片能够携带一个或多个标本。
在一些实施例中,载片处理设备还包括:由可对置物致动器保持的可对置元件。可对置元件具有弯曲的吸引端。所述吸引端能够具有等于或小于大约0.08英寸的曲率半径。在特定实施例中,可对置元件具有用于在接收区域处沿载片滚动的弓形体。
在一些实施例中,载片处理设备包括载片保持器台板和可对置物致动器。可对置物致动器包括可对置物接收器和驱动机构。可对置物致动器被定位成保持可对置元件,以在可对置元件与通过载片保持器台板保持的载片之间限定毛细间隙。驱动机构具有用于沿载片沿第一方向滚动可对置元件以使液体带移至在可对置元件与载片之间的空间的一端的滚动状态。驱动机构具有用于沿第一方向滚动可对置元件以减少在空间的端部处吸引的液体带的宽度的过滚动状态。
在一些实施例中,可对置物致动器配置成移动可对置元件以使液体带移动穿过载片的至少大多数安装表面。能够通过使至少一部分可对置元件从载片移开来减小液体带的宽度。液体带的宽度位于大致上平行于载片的纵向轴线的方向上。
在一些实施例中,用于处理由载片携带的标本的方法包括:递送载片和可对置元件至染色模块。染色模块所保持的可对置元件相对于染色模块所保持的载片定位,以将液体保持在载片与可对置元件之间的毛细间隙中。可对置元件相对于载片移动,以使在大致上平行于载片的纵向轴线的第一方向上的液体朝向在载片与可对置元件之间的开口的一端移位。当液体带被吸引在开口的端部处时,可对置元件相对于载片移动以沿第一方向减小液体带的宽度。
在一些实施例中,通过沿载片在第一方向和与第一方向相反的第二方向上滚动可对置元件,液体带交错地在开口的一端和开口的相反端之间移动。可对置元件能够包括:用于维持在可对置元件的主体与载片之间的间距的一个或多个间隙元件。
在一些实施例中,使液体带扩散,以增加液体带的宽度。能够使扩散的液体带移动穿过在载片上的标本。在特定实施例中,液体带的宽度在毛细间隙的一端处减小,之后使液体带移至间隙的另一端。
在一些实施例中,用于处理标本的方法还包括将基本上所有的液体吸引在间隙的端部处,同时减小液体带的宽度。
在一些实施例中,用于处理标本的方法还包括:在维持液体带的宽度的同时,使液体带移位穿过在载片上的标本。
在一些实施例中,用于处理标本的方法还包括:通过相对于载片移动可对置元件,将液体带的宽度减小至少50%。液体的体积能够等于或者大于大约75 µL。
在一些实施例中,液体带的宽度小于液体带的长度。液体带的宽基本上平行于载片的纵向轴线。液体带的长基本上垂直于载片的纵向轴线。
在一些实施例中,载片加热设备包括支承元件和加热器。支承元件具有支承载片的支承表面,载片的背面面朝支承表面而载片的承载标本的表面与载片的背面相反。加热器耦接至支承元件。载片加热设备配置成经由传导使热能非均匀地递送穿过支承表面到达载片的背面,以基本上补偿与在承载标本的表面上的液体的蒸发相关联的非均匀的热损失。
在一些实施例中,加热器定位成经由支承元件递送热量至载片以沿承载标本的表面的承载标本的部分产生基本上均匀的温度曲线。在一些实施例中,基本上均匀的温度曲线在承载标本的表面的整个承载标本的部分具有小于5%的温度变化。在一些实施例中,基本上均匀的温度曲线在整个承载标本的表面具有小于4℃的温度变化。还能实现其它温度曲线。
在一些实施例中,加热器包括:用于对支承表面的侧部进行传导加热的至少两个隔开的细长部和支承表面的在所述细长部之间延伸的两个端部加热部。两个端部加热部定位成同时对支承表面的用于接触载片的一端的部分和支承表面的用于接触与载片标签相邻的载片区域的部分进行加热。
在一些实施例中,载片加热设备配置成产生沿支承表面的中心区域的低加热区和沿支承表面的高加热区。高加热区能够围绕(例如,周向围绕)低加热区。
在一些实施例中,载片加热设备还包括对流组件,所述对流组件定位成产生穿过通过加热器限定的凹陷的对流流体,以冷却支承元件。在一些实施例中,对流组件包括一个或多个风扇。对流流体能够冷却支承元件,不流经在载片上的标本。
在一些实施例中,载片加热设备还包括:一对分别具有导热部分和绝缘部分的侧壁。导热部分面朝载片以对载片进行加热。
在一些实施例中,载片加热设备还包括:包括绝缘材料的包覆模制保持器。支承元件被定位在所述包覆模制保持器的侧壁之间并且通过这些侧壁支承。绝缘材料的导热率能够低于支承元件的材料的导热率。在一些实施例中,绝缘材料包括非金属材料(例如,塑料),并且支承元件包括金属。
在一些实施例中,加热器和支承元件中的至少一个按重量主要包括不锈钢。在一些实施例中,支承表面包括不锈钢。在一些实施例中,在支承元件与加热器之间的支承元件的大部分为不锈钢。在载片与加热器之间的这部分支承元件能够具有等于或小于大约20W/m*K的导热率。
在一些实施例中,用于对携带在载片上的生物标本进行加热的方法包括:将载片定位在传导载片加热设备的支承元件上,使得载片的背面面朝支承元件以及使载片的承载标本的表面背朝支承元件。能够经由支承元件非均匀地将热量递送穿过载片的背侧表面以基本上补偿与在承载标本的表面上的液体的蒸发相关联的蒸发热损失。蒸发热损失非均匀地穿过载片的承载标本的表面。
在一些实施例中,能够沿接触载片的背侧表面的支承元件的支承表面产生非均匀的温度曲线,使得承载标本的表面具有比非均匀温度曲线更均匀的温度曲线。在一些实施例中,温度变化(例如,在接触生物标本的整个这部分承载标本的表面中维持的温度变化)能够等于或小于大约5º的温度变化,而接触载片的背侧表面的支承元件的支承表面的温度变化超过5º。
支承元件的支承表面能够接触载片的背侧表面并且能够被加热以在支承表面的中心区域处产生低加热区以及在支承表面的围绕中心区域的区域处产生高加热区。附加地或可替代地,支承表面能够被加热,以沿染色区域沿承载标本的表面的周界产生高加热区,并且在染色区域的中心区域处产生低加热区。
能够使用由传导载片加热设备的加热元件产生的热能对载片进行传导加热。加热元件包括至少两个隔开的细长加热部分和在细长加热部分之间延伸的两个端部加热部。细长加热部分和端部加热部限定出用于冷却支承元件的对流冷却袋。
在一些实施例中,用于加热承载标本的载片的系统包括载片台板,所述载片台板包括支承元件、传导加热器和控制器。支承元件具有支承表面。传导加热器定位成对支承元件进行加热。控制器编程为控制系统沿支承元件产生非均匀加热曲线,以便将热能转移至载片,从而当载片的背面接触支承表面时,沿载片的承载标本的表面的承载标本的面积产生基本上均匀的温度曲线。
在一些实施例中,传导加热器配置成对支承元件进行加热以产生穿过支承载片的大部分支承表面的非均匀的温度加热曲线,从而沿载片的大部分承载标本的表面产生基本上均匀的温度加热曲线。基本上均匀的温度曲线在载片的整个承载标本的区域中的温度变化小于5º。附加地或可替代地,传导加热器能够配置成沿支承元件产生低温加热区以及沿支承元件产生外围高温加热区。附加地或可替代地,传导加热器位于支承元件下面并且限定出了开口,对流流体能够通过所述开口对支承元件进行冷却。
在一些实施例中,用于加热承载标本的载片的系统包括对流冷却装置,所述对流冷却装置耦接至控制器并且配置成基于来自控制器的信号将对流流体递送到开口中。在特定实施例中,对流冷却装置包括至少一个能够产生对流流体的风扇。在一些实施例中,能够使用压缩空气或者原动空气。
在一些实施例中,支承元件包括不锈钢。在一些实施例中,在用于携带载片的支承表面与传导加热器之间的支承元件的一部分具有等于或小于大约20 W/m*K的导热率。
附图说明
参考以下附图描述非限制性和非穷尽性的实施例。除非另外指定,否则遍及各个视图相同的附图标记表示相同的零部件或动作。
图1是根据所公开技术的实施例的标本处理系统的等距视图。
图2是图1的标本处理系统的分解等距视图。保护壳体的一些部分在图示中被移除。
图3是根据所公开技术的实施例的具有混合站的吸移管设备的垂直投影图。
图4是根据所公开技术的实施例的圆盘传送带的等距视图。
图5是图4的圆盘传送带的顶视平面图。
图6是沿图5的线6-6所取的圆盘传送带的剖视图。
图7是图6的圆盘传送带的一部分的详细视图。
图8是根据所公开技术的实施例的圆盘传送带的底视透视图。
图9A-9D图示了吸移管设备的操作的各阶段。
图10是图2的标本处理系统的一部分的详细视图。
图11是根据所公开技术的实施例的载片推顶器组件的等距视图。
图12是图11的载片推顶器组件的等距视图,其中图示移除了保护板。
图13和图14是图11的载片推顶器组件的侧视图,其中,载片载体被示出在不同的位置。
图15是根据所公开技术的实施例的载片推顶器组件的载片分段输送装置的等距视图,其中,载片准备好被移除。
图16是根据所公开技术的实施例的空载片分段输送装置的等距视图。
图17和图18是根据所公开技术的实施例的具有对准装置的载片分段输送装置的顶视平面图。
图19和图20是载片推顶器组件的等距视图,其中图示移除了保护板。
图21是图19和图20的载片推顶器组件的顶视平面图。
图22是根据所公开技术的另一实施例的载片推顶器组件的载片分段输送装置的等距视图,其中,载片准备好被移除。
图23是图22的载片分段输送装置的等距视图,其图示了根据所公开技术的实施例的对准装置的部件。
图24A和图24B是根据所公开技术的实施例的具有对准装置的载片分段输送装置的顶视平面图。
图24C和图24D是图24B的对准装置的放大视图。
图25和图26是根据所公开技术的实施例的载片分段输送装置和传递组件的侧视图。
图27是图示了根据所公开技术的实施例的用于使用标本处理系统来传递标本载片的方法的框图。
图28是根据所公开技术的实施例的可对置物分配器的等距视图。
图29是图28的可对置物分配器的侧视图。
图30是根据所公开技术的实施例的运输组件和标本处理站的等距视图。
图31是根据所公开技术的实施例的准备将可对置物和载片递送至标本处理站的运输组件的侧视图。
图32是根据所公开技术的实施例的保持可对置物的可对置物致动器的侧视图。
图33是根据所公开技术的实施例的准备处理载片上的标本的标本处理站的等距视图。
图34A是根据所公开技术的实施例的保持载片的载片保持器台板的前视等距图、顶视等距图、左侧等距图。
图34B是根据所公开技术的实施例的准备保持载片的图34A的载片保持器台板的前视等距图、顶视等距图、左侧等距图。
图35是图34A的载片保持器台板的前视等距图、底视等距图、左侧等距图。
图36是图34A的载片保持器台板的底视图。
图37A是沿图36的线37A-37A所取的载片保持器台板的剖视等距图。
图37B是沿图36的线37B-37B所取的载片保持器台板的剖视图。
图38是根据所公开技术的实施例的保持承载标本的载片的标本处理站的顶视平面图。
图39是沿图38的线39-39所取的标本处理站的一部分的剖视图。
图40是沿图38的线40-40所取的标本处理站的一部分的剖视图。
图41是沿图38的线41-41所取的载片保持器台板的剖视图。
图41A是根据所公开技术的实施例的沿载片支承件的接触表面的位置对传导至载片的热能的图。
图41B是根据所公开技术的实施例的沿载片支承件的接触表面的位置对接触表面的温度的图。
图41C是根据所公开技术的实施例的沿载片的上表面的位置对载片的上表面的温度的图。
图42是根据所公开技术的实施例的在支承元件的载片支承表面上产生的加热区的顶视平面图。
图43是图示了根据所公开技术的实施例的用于加热载片的方法的流程图。
图44图示了根据所公开技术的实施例的载片保持器台板和分配器组件。
图45是根据所公开技术的实施例的载片保持器台板的透视图,所述载片保持器台板被示出保持载片。
图46是图45中示出的载片保持器台板的顶视图。
图47是在没有载片的情况下示出的根据所公开技术的载片保持器台板的透视图。
图48是载片保持器台板的部分分解视图。
图49是图48中示出的载片保持器台板的一部分的放大剖视图。
图50是根据所公开技术的实施例的密封构件的透视图。
图51是以未压缩配置和压缩配置(以虚线示出)示出的图50的密封构件的剖面端视图。
图52A是图50的密封构件的顶视图。
图52B-52D是根据所公开技术的各种实施例的密封构件的顶视图。
图53是载片接合密封构件之前的载片保持器台板的一部分的剖面侧视图。
图54是载片已被定位在载片保持器台板上之后的载片保持器台板的一部分的剖面侧视图。
图55是图54中示出的载片保持器台板的一部分的放大视图。
图56是示出了与沟槽壁接触的密封构件的载片保持器台板的一部分的放大顶视图。
图57是根据所公开技术的实施例的载片上的液体的平衡体积对液体的总蒸发速率的图。
图58是根据所公开技术的实施例的时间对液体覆盖范围的图。
图59A和图59B是在可对置物与载片之间的间隙的一端处的收窄的液体带的侧视图和顶视图。
图60A和图60B是扩散的液体带的侧视图和顶视图。
图61A和图61B是接触生物标本的液体带的侧视图和顶视图。
图62A和图62B是在可对置物和载片的与标签相邻的区域之间的液体带的侧视图和顶视图。
图63A和图63B是在与载片的标签相邻的间隙的一端处的收窄的液体带的侧视图和顶视图。
图64是根据所公开技术的一个实施例的可对置物的等距视图。
图65是图64的可对置物的顶视平面图。
图66是图64的可对置物的侧视图。
图67是图66的可对置物的一部分的详细视图。
具体实施方式
图1示出了标本处理系统100(“系统100”),其包括保护壳体120、载片载体停放站124(“停放站124”)、可对置物载体装载站130(“装载站130”)和试剂停放站140、142。系统100能够使用经由装载站130装载的可对置物来自动地处理承载标本的载片,以执行例如标本调节(例如,细胞调节、清洗、脱蜡(deparaffinizing)等)、抗原修复、染色(例如,H&E染色)或其它类型的方案(例如,免疫组织化学试验方案、原位杂交实验方案等),以便制备用于目视检查、荧光可视化、显微镜检查、显微分析、质谱法、成像(例如,数字成像)或者其它分析或成像方法的标本。系统100能够使用相同的或不同的方案来同时处理20个承载标本的载片,以提供处理灵活性和相对高的吞吐量。在处理(例如,烘干到染色)期间,标本能够保持在载片上,以便方便地搬运和防止交叉污染。
保护壳体120抑制、限制或基本上防止污染物进入内部处理环境。保护壳体120能够包括盖146,所述盖146能够被打开以接近内部部件,这些内部部件包括但不限于机器人部件(例如,机械臂)、运输装置(例如,输送机、致动器等)、流体部件、标本处理站、载片台板、混合部件(例如,混合井、试剂盘等)、载片载体搬运部件、可对置物载体搬运部件、干燥器、加压装置(例如,泵、真空装置等)等。
停放站124包括一排隔架(bay)。形式为篮的载片载体被定位在左隔架148中。每个隔架均能够被配置成接收其它类型的载片载体,例如架、篮、盘或适于在标本处理之前、期间或之后携带载片的其它类型的载体。图示的停放站124包括被分隔物分隔的12个隔架。隔架的数量、隔架的位置、隔架的定向以及隔架的配置能够基于待使用的载片载体的类型来选择。
装载站130包括接收开口150,用户能够通过所述接收开口150来装载可对置物载体。可对置物载体能够是保持可对置元件的堆叠的盒。在其它实施例中,可对置物载体能够是筒或用于携带可对置物的其它便携式结构。
停放站140、142各自包括一排隔架。每个隔架能够保持一个或多个容器,包括散装试剂容器(bulk reagent container)、瓶、盒中袋(bag-in-box)试剂容器等。停放站142能够保持散装液体容器,其提供以更大的体积使用的液体,例如清洗溶液。能够用满的容器方便地替换停放站140、142中的空容器。
流体到标本处理站中、从标本处理站中向外以及在标本处理站内的移动能够通过流体模块来控制,所述流体模块包括例如泵、阀和过滤器。气动模块能够供应加压空气并且生成真空,以执行各种载片处理操作以及使流体移动遍及系统100。废料能够被递送至废料抽屉143。图2示出了保持废料容器149A、149B的废料抽屉143。所述气动模块能够将废料从标本处理站递送至容器149A、149B,所述容器149A、149B能够被周期性地清空。
控制器144能够命令系统部件,并且一般能够包括但不限于一个或多个计算机、中央处理单元、处理装置、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、读取器等。为了存储信息,控制器144能够包括但不限于一个或多个存储元件,例如易失性存储器、非易失性存储器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。所存储的信息能够包括:加热程序、优化程序、组织制备程序、校准程序、索引程序、混合程序或其它可执行程序。能够执行优化程序以优化性能(例如,增强加热,减少过量试剂消耗,提高生产率,增强处理一致性等)。可以通过确定例如最佳的安排来优化处理,以(1)提高处理速度;(2)减少加热或冷却循环的时间;(3)提高吞吐量(例如,提高在特定时间长度内处理的载片的数量);和/或(4)减少试剂废料。在一些实施例中,控制器144确定用于装载标本处理站的装载序列,以减少处理时间并且确定分配器的装载序列。这节省了时间,因为一旦从标本处理站移除承载标本的载片,流体就能够被分配到下一个承载标本的载片上。在一些实施例中,控制器144确定用于使用混合站165来混合和分配试剂的序列。
图2是标本处理系统100的等距分解图,所述标本处理系统100包括处理站163、载片推顶器组件200、可对置物分配器380和标本返回机构157。处理站163、载片推顶器组件200以及可对置物分配器380被定位在内部环境121的左侧处。标本返回机构157被定位在内部环境121的右侧处。混合站165被大致定位在标本返回机构157之下,并且能够包括储液器(例如,储存井)。试剂能够在混合站165中混合。在其它实施例中,混合站165能够保持其中存储和/或混合物质的容器(例如,小瓶、烧杯等)。一排152的20个标本处理站能够独立地处理生物标本。
在操作中,用户能够将携带承载标本的载片的载片载体装载到图1的停放站124的空的隔架中,并且能够将携带可对置物的可对置物载体装载到装载站130中。载片载体能够被转移至读取载片上的标签(如果有的话)的未示出的读取器(例如,标签读取器、条形码读取器等)。载片载体能够被递送至处理站163,其能够包括但不限于干燥器(例如,脱水单元)、加热单元(例如,烘干模块)或能够从载片去除水,加热标本(例如,加热标本以将所述标本粘附至载片)的其它部件等。在一些实施例中,处理站163在载片上吹热空气以使载片干燥,并且如果标本包含石蜡,则热空气能够软化石蜡以促进标本粘附至载片。空气系统能够部分地使空气再循环以控制处理站163中的湿度。载片载体能够被拾取并且从处理站163运输至另一模块(例如,标本处理站、标签读取器等)或返回至停放站124的隔架中的一个。
标本返回机构157能够将承载标本的载片装载到载片载体中。装载的载片载体能够被运输至停放站124。如果载片载体与自动盖片相容,则用户能够将载片载体从停放站124运输至用于盖片的自动盖片机。可替代地,能够手动为载片盖片。盖片的载片能够使用光学仪器(例如,显微镜或其它光学装置)来分析。
图3是根据所公开技术的实施例的吸移管设备172的垂直投影图。吸移管设备172能够用作分段输送区域,以提供改良的染色特性,显著提高处理能力或以其它方式增强处理。吸移管设备172能够制备和保持大体积的试剂(例如,个别试剂和/或试剂混合物)。特别是对于在混合时立即反应的试剂,反应性试剂能够在分配前即刻被混合,以增强染色一致性和质量。因为试剂在它们被需要之前能够分段输送好,所以吸移管设备172能够提高载片处理能力,并且非常适于供大容积的自动载片处理系统使用。此外,吸移管设备172能够占用相对小的空间,并且提供独立于载片处理的混合和清洗功能。
一般而言,吸移管设备172能够包括混合站165、试剂吸移管组件175以及清洗吸移管组件176。混合站165能够包括圆盘传送带177和用于使圆盘传送带177绕旋转轴线181旋转的驱动机构184。圆盘传送带177能够包括配置成容纳大体积试剂的储存井180(标识出一个)的圆形阵列。驱动机构184能够使圆盘传送带177旋转(通过箭头186指示),以相对于试剂吸移管组件175和/或清洗吸移管组件176定位储存井180。试剂吸移管组件175能够用来自填充站209(例如,试剂隔架)的新鲜试剂来部分地或完全地填充储存井180,并且还能将来自储存井180的试剂分配到显微镜载片上。试剂吸移管组件175还能清洗和/或冲洗储存井或执行其它操作。清洗吸移管组件176能够通过例如用清洗液冲洗储存井180以及从储存井180中真空抽出液体(例如,清洗液、试剂等)来清洗储存井180。新鲜试剂能够在经清洗的储存井180中混合。
图4是根据所公开技术的实施例的圆盘传送带177的前向顶视等距图。图5是圆盘传送带177的顶视平面图。一起参考图4和图5,圆盘传送带177能够包括储存井180(标识出一个)、斜坡182和排放管183。储存井180能够围绕排放管183成一定角度地隔开(均匀地或者不均匀地),并且每个储存井180能够容纳用于染色方案中的一个或多个分配步骤的足够体积的液体。在一些实施例中,每个储存井180具有在大约200 µL至大约450 µL的范围中的容纳容量。在一个实施例中,每个储存井180具有大约350 µL的容纳容量。在其它实施例中,不同的储存井180能够具有不同的容纳容量以制备不同体积的试剂混合物。储存井180的容纳容量能够基于所期望的待分配试剂混合物的体积来选择。一组储存井180(例如,四个储存井)能够对应于特定的载片和/或载片处理站以防止交叉污染。在利用一定数量的试剂混合物的染色方案中,储存井(例如,相邻的储存井180)能够被用于制备和容纳试剂混合物。在一些实施例中,圆盘传送带177能够包括相对于排放管183定位在不同位置处的井的多个阵列。例如,储存井的多个圆形阵列能够以与中心排放管183的中心排放管半径不同的半径来定位。
储存井180能够沿大致竖直的定向(例如,储存井的纵向轴线能够竖直地定向),以使用竖直定向的吸移管来接近储存井180的底部。储存井180可以为圆形(图5)、卵形、椭圆形、其组合或为方便冲洗/清洁而没有尖角的其它形状。图示的圆盘传送带177具有多个储存井180(例如,四十个储存井180),以允许快速处理相对大量的载片(例如,多达大约一百个载片或更多),但圆盘传送带177能够具有更多或更少量的储存井180,以增加或减少通过圆盘传送带177服务的载片的数量。储存井180的几何构型(例如,圆形、椭圆形等)、模式(例如,圆形阵列、椭圆形阵列等)、数量以及定向能够基于载片的数量、染色方案以及试剂吸移管组件175和/或清洗吸移管组件176的操作来选择。
斜坡182能够在储存井180与排放管183之间延伸。脱离储存井180的溢出液体(例如,试剂、清洗液或其混合物)能够沿斜坡182的上表面185流动并且流过排放管183。在一些实施例中,上表面185朝向排放管183向下倾斜,并且具有用于促进径向向内流动的形状(例如,大致截头圆锥形的形状)。上表面185能够有助于使来自两个或更多个储存井180的流保持分开,以抑制或限制流的混合来避免或减轻意外的化学反应。在一些实施例中,斜坡182具有流道、凹槽或有助于溢出液体朝向排放管183流动的其它特征。
现在参考图4,圆盘传送带177能够包括配置成允许溢出液体从储存井180自动排出的溢道187(标识出一个)。溢道187能够通过防止井到井的溢流来防止交叉污染。在清洗循环期间,储存井180能够用清洗液(例如,水、去离子水、清洗溶液等)注满,而不影响相邻的储存井180。在一些实施例中,溢道187包括溢出隔离物189(图4和图5中标识出两个)和溢出壁190。每个隔离物189都能够被定位在相邻的储存井180之间。
图6是沿图5的线6-6所取的圆盘传送带177的剖视图。图7是圆盘传送带177的一部分的详细视图。现在参考图7,隔离物189能够防止飞溅的液体到达附近的储存井,并且能够包括外部192和内部194。在一些实施例中,隔离物189能够被定位在相邻的储存井180的中心与其它储存井(例如,储存井180的总数量的1/5、1/4或1/3)之间。在清洗循环期间,清洗液能够趋向于喷射和/或飞溅,并且隔离物189能够阻断这样的喷射/飞溅,从而防止井之间的交叉污染。隔离物189的尺寸和配置能够被选择成保持储存井彼此流体隔离。
外部192能够直接在两个储存井之间定位,并且能够向上延伸通过形式为壁190的边196的溢道入口。在一些实施例中,外部192向上延伸通过边196足够的距离以防止井到井的溢流。例如,外部192的高度H能够在大约3 mm至大约7 mm的范围中。如果需要或期望,能够使用其它的高度。内部194能够是向内(例如,朝向圆盘传送带177的中心)延伸的大致竖直定向的壁。内部194的长度199能够大致等于高度H,以防止在交叉污染的风险下朝向意外的壁导引液体(例如,冲洗液或试剂)。隔离物189的长度L能够等于或大于储存井180的直径D。例如,长度L与直径D的比能够等于或大于1.25、1.5、2或2.5。
储存井180具有大致光滑的侧壁193(例如,圆柱形侧壁或没有尖角的其它形状的侧壁)和底部195(图6),所述底部195限定能够容纳所期望的容积的腔,例如,250 µL、350 µL或450 µL。图7示出了所期望体积的试剂的液面线198(以虚线图示)。当过量的液体被递送至储存井180时,液体能够上升到溢道180的入口196之上并且引起溢流。如图7中所示,液体201(以虚线图示)能够溢出壁190并且沿上表面185流动。现在参考图6,液体201能够经由排放管183离开圆盘传送带177,所述排放管183能够是足够大的,以收容从多个储存井排出的流体。溢流能够有意地发生以冲洗储存井,并且例如如果过量的试剂被分配到这些储存井中的一个中,则溢流可以意外地发生。
图7示出了止动件313(标识出一个),所述止动件313限制吸移管的最大投入深度,以防止可通过例如吸移管的过度插入引起的对圆盘传送带177的损坏。止动件313能够彼此周向隔开,并且能够向上延伸足够的距离315,以防止清洗吸移管213和/或试剂吸移管204接触储存井的底部195。例如,携带吸移管的头组件能够在头组件所携带的吸移管损坏圆盘传送带177之前碰撞止动件313。其它类型的止动件能够被用于定位或限制吸移管的移动。
图8是包括安装卡口205和对准特征207的圆盘传送带177的底部透视图。安装卡口205能够被耦接至驱动机构(例如,图4的驱动机构184)的驱动轴,并且能够包括一个或多个定位器218。在其它实施例中,圆盘传送带177的外表面能够被用于使圆盘传送带177旋转。例如,驱动轮能够接合圆盘传送带177的外表面,使得驱动轮的旋转引起圆盘传送带177的旋转。定位器218能够为凸缘、肋或与驱动机构的驱动轴可匹配的其它特征。对准特征207能够被用于视觉地、机械地、机电地和/或光电机械地对准圆盘传送带177。在一些实施例中,对准特征207为接收驱动机构的对准突起部的凹口或切口。在其它实施例中,对准特征207能够是用于方便地识别和定向圆盘传送带177的突起部或其它视觉上(包括光学上)可识别的特征。在一些实施例中,对准特征207能够被用于记录圆盘传送带177,使得个别储存井180的位置为控制系统(例如,控制器144)所知。上边缘或表面231能够位于距它驻留在其中的裙部235的底部临界距离处,使得如果传感器(例如,光学传感器)未识别出对准特征207,则将立即通知用户圆盘传送带177未适合地安装。本文所述的圆盘传送带能够从驱动机构184方便地移除,以清洗它或更换它,并且对准特征207能够被用于将圆盘传送带177重新安装在驱动机构164上。对准特征207的一侧能够被检测并且用于通知操作者圆盘传送带177是否未被适合地安装。
单件式圆盘传送带能够具有一体化构造并且能够通过模制过程、机加工过程或其它合适的过程形成。例如,圆盘传送带177能够通过注射模制过程单片地形成。在多件式的实施例中,圆盘传送带177能够具有圆盘传送带主体以及安装在圆盘传送带主体中的单独的溢道和储存井。圆盘传送带177的配置能够基于所期望的圆盘传送带177的功能来选择。
图9A-9D示出了吸移管设备172的操作。一般而言,试剂吸移管组件175能够顺序地将新鲜的试剂递送至储存井180以产生试剂混合物。试剂吸移管组件175能够在载片处理站处将这样的试剂混合物递送到载片上。能够使圆盘传送带177旋转以顺序地将储存井180定位在清洗位置处,用于通过清洗吸移管组件176来清洗。在一些实施例中,试剂吸移管组件175能够在清洗吸移管组件176清洗储存井180时混合试剂,以减少总处理时间。在其它实施例中,试剂混合和储存井清洗在不同的时间执行。吸移管清洁器251能够在到填充站209的每个行程之间清洗(例如,使用清洗液)、真空抽取、气喷清洗或以其它方式清洁吸移管204,以防止试剂的交叉污染。吸移管清洁器251还能在清洗操作之间清洁吸移管213。下面详述试剂吸移管组件175、清洗吸移管组件176以及混合站165的操作。
图9A-9C示出了利用试剂吸移管组件175的一种方法。试剂吸移管组件175能够具有不同类型的吸移管、阀和传感器,并且在一些实施例中,能够与图2中描绘的吸移管分配器160、162相似或相同。在各种实施例中,试剂吸移管组件175能够包括具有一个或多个轨道/滑架组件的定位机构、电机(例如,驱动电机、步进电机等)、驱动元件(例如,链、带等)或用于提供运动的其它特征。试剂吸移管组件175能够获得新鲜的试剂,分段输送试剂并且将试剂分配到显微镜载片上。在一些实施例中,试剂吸移管组件175能够使试剂吸移管204移至例如填充站209处的填充位置(参见图9A)、用于将试剂分配到储存井180中的一个中或用来自这些储存井中的一个的试剂来装载吸移管204的卸载/装载位置(图9B)以及用于将试剂分配到载片处理系统处的载片上的分配位置(图9C)。
现在参考图9A,试剂吸移管组件175在试剂装载的操作状态下能够将吸移管204插入到填充站209处的容器211中的一个中,并且能够抽取所期望的体积的新鲜试剂227。在一些实施例中,试剂吸移管组件175能够抽取通过加压装置221提供的真空。加压装置221能够包括一个或多个真空源、泵或者能够提供所期望的真空度或正压力的其它装置。容器211能够是但不限于小瓶、瓶、广口瓶或适于容纳用于处理标本的物质的其它容器。图示的填充站209具有三个容器211,但能够使用更多或更少数量的容器,并且填充站209能够为停放站的一部分,例如图1的停放站140、142。例如,容器211能够被安装在图1的停放站140、142的隔架中,并且能够通过试剂吸移管组件175接近,试剂吸移管组件175可移动通过图2的内部环境121。
图9B示出了在已用试剂填充试剂吸移管204之后的试剂吸移管组件175。吸移管204被定位成将试剂递送到图9B中标识的储存井180中。加压装置221能够提供正压力以分配试剂。试剂吸移管组件175能够从填充站209获得附加的试剂,并且将它分配到相同的储存井180中以产生试剂混合物。
参考图9B和图9C,为了分配圆盘传送带177保持的试剂混合物,试剂吸移管204能够被插入到试剂井180中并且用所期望的体积的试剂混合物来填充。图9C示出了将试剂混合物分配到处理站245处的显微镜载片156上的装载的试剂吸移管204。试剂吸移管组件175能够重复地从混合站165获得试剂,并且将试剂分配到载片156上或其它处理站处的其它载片上。
图9C和图9D图示了通过清洗吸移管组件176执行的清洗过程的各阶段。一般而言,能够通过例如分配清洗液以便注满储存井180和去除(例如,吸出)清洗液以及留在储存井180中的任何残余试剂来清洗储存井180。清洗吸移管组件176能够包括分别通过管道247、249连接至清洗头组件241的真空源237和加压装置239。驱动组件184能够使圆盘传送带177旋转以将储存井180定位在清洗吸移管233下方的清洗位置处。
图9D示出了在清洗吸移管233已降到储存井中的一个中之后的清洗吸移管233。清洗液能够通过清洗吸移管213来递送,以稀释储存井中的试剂(如果有的话),冲刷储存井和/或以其它方式冲洗或清洗储存井。在一些实施例中,能够激活真空源237,并且清洗吸移管213能够吸出储存井180中的大部分或基本上所有的试剂。然后,储存井180能够用清洗液注满,所述清洗液以受控的方式流动(通过箭头指示)到排放管183。溢流过程能够去除储存井180内的大部分或基本上所有的残余试剂体积。在冲刷储存井180之后,能够再次激活真空源237以清洁储存井。在其它实施例中,在抽吸之前,储存井能够用清洗液注满,所述清洗液以受控的方式流动(通过箭头指示)到排放管183。溢流过程能够去除储存井内的大部分或基本上所有的试剂体积。在冲刷储存井之后,能够激活真空源237,并且清洗吸移管213能够吸出留在储存井180中的大部分或基本上所有的液体(例如,清洗液、清洗液和试剂的混合物等)。然后,吸移管213能够升起,并且驱动机构184能够使圆盘传送带177旋转以将另一储存井定位在清洗位置处(例如,清洗吸移管213之下)。吸移管清洁器251(图9A)能够周期性地清洁吸移管213的外部。在其它实施例中,在清洗过程中能够使用两个或更多个吸移管。例如,一个清洗吸移管能够被用于分配清洗液,并且另一清洗吸移管能够从储存井吸取残余的液体。在又一实施例中,试剂吸移管组件175能够被用于通过冲洗出储存井180来执行清洗循环。
图9D的控制器144能够被配置成命令驱动机构184顺序地使储存井180中的每一个移至清洗位置,以便通过清洗吸移管组件176来清洗。在一些实施例中,控制器144将指令存储在存储器147(以虚线图示)中,并且执行这些指令以命令吸移管设备172顺序地用来自容器211的试剂填充储存井180。附加地或可替代地,存储器147能够存储混合指令(例如,混合程序),所述混合指令是通过控制器144可执行的,以命令清洗吸移管组件176将至少两种试剂(例如,两种试剂、三种试剂等)递送至储存井中的一个。混合指令能够基于从待处理的载片获得的信息来选择。控制器144能够被通信地耦接至吸移管设备172的任何或全部的部件。
图1和图2的系统100能够包括结合图3-9D论述的一个或多个吸移管设备172。系统100能够具有处于内部环境121(图2)的相反两侧处的混合站165。清洗吸移管组件能够是固定的而清洗吸移管是竖直可移动的,以避免清洗吸移管与试剂吸移管之间的碰撞,所述试剂吸移管能够绕混合站移动。混合站165能够通过单试剂吸移管组件和单清洗吸移管组件来服务。在其它实施例中,每个混合站165通过相应的试剂吸移管组件和清洗吸移管组件来服务。混合站的数量、混合站的位置以及试剂吸移管组件和清洗吸移管组件的操作序列能够基于待执行的过程来选择。
图10是排152的一段的详细视图。可对置元件154(“可对置物154”)能够使物质沿载片156移动以接触载片156上的标本。在包括图示的实施例的一些实施例中,能够使用一系列物质来独立地处理20个载片。
如果标本为包埋在石蜡中的生物样品,则样品能够使用适当的脱蜡流体(或多种脱蜡流体)来脱蜡。在移除脱蜡流体(或多种脱蜡流体)之后,能够使用可对置物154将任何数量的物质接连地施加于标本。还能施加流体用于预处理(例如,蛋白质交联、暴露核酸等)、变性、杂交、清洗(例如,严格清洗(stringency washing))、检测(例如,将视觉或标记分子联接至探测剂)、放大(例如,放大蛋白质、基因等)、复染色等。在各种实施例中,所述物质包括但不限于染色剂(例如,苏木素溶液、伊红溶液等)、润湿剂、探测剂、抗体(例如,单克隆抗体、多克隆抗体等)、抗原恢复流体(例如,水基或非水基的抗原修复溶液、抗原恢复缓冲剂等)、溶剂(例如,酒精、柠檬烯等)等。染色剂包括但不限于染料、苏木素染色剂、伊红染色剂、具有可检测标签(例如,半抗原、酶或荧光部分(fluorescent moieties)等)的抗体或核酸的结合物或者用于赋予颜色和/或用于增强对比度的其它类型的物质。在一些实施例中,所施加的物质是经由分配器施加的液体试剂,所述分配器例如图2中描绘的吸移管分配器160、162或图3-9D中描绘的试剂吸移管组件175。
生物标本能够包括一个或多个生物样品。生物样品能够是从对象移除的一个或多个组织样品(例如,任何细胞的集合)。组织样品能够是在有机体内执行相似功能的互联细胞的集合。生物样品还能是从任何活的有机体获得的、通过任何活的有机体排泄的或分泌的任何固体或流体样品,所述活的有机体包括但不限于:单细胞有机体,例如细菌、酵母、原生动物和变形虫;多细胞有机体(例如植物或动物,包括来自健康的或表面健康的人类对象或者受到例如癌症的待诊断或调查的病情或疾病侵袭的人类患者的样品)。在一些实施例中,生物样品是可安装在显微镜载片上的,并且包括但不限于组织的切片、器官、肿瘤切片、涂片、冰冻切片、细胞学准备(cytology prep)或细胞株。切取活检、核心活检、切除活检、针吸活检、芯针活检、立体定向活检、开放活检或手术活检能够被用于获得样品。
图10示出了携带一组密封容器211的架,所述容器211各自容纳大约10 mL至大约30 mL的试剂。密封容器211具有罩151,其具有能够最小化、限制或基本上防止蒸发损失的形式为隔膜153的密封元件。能够破坏(例如,刺穿、撕裂等)隔膜153以接近容器211的内容物。当用户安装容器211时,能够破坏隔膜153以建立与泵或吸移管(例如,图9A-9D的试剂吸移管204)的流体连通,所述泵或所述吸移管又将流体递送至适当的标本处理站。容器211能够包括但不限于一个或多个人类可读的标签、机器可读的标签(例如,待通过系统100读取的条形码)或其它类型的标签。在一些实施例中,停放站140提供以较小体积使用的流体和溶液(例如,染料溶液,例如苏木素溶液和伊红溶液)。
图11和图12示出了装载到载片推顶器组件200(“推顶器组件200”)中的载片载体170。图11的板216在图12的图示中被移除。推顶器组件200包括载片载体搬运器202(“载体搬运器202”)、载片分段输送装置210(“分段输送装置210”)以及推顶器212。载体搬运器202能够包括载体接收器220(图12)和接收器旋转装置224(图12)。载体接收器220包括一对隔开的臂226(例如,细长构件、悬臂式构件等),载片载体170能够停靠在所述臂226上。图示的载片载体170是能够以隔开的布置来保持显微镜载片的载片架。图11和图12的载体170中示出了一个载片。在一些实施例中,载片载体170能够为篮,例如SAKURA®篮或者具有搁板或分隔物的相似的篮。
图12的载体接收器220能够包括一个或多个夹持器、夹具、保持器或可释放地保持载片载体的其它部件。接收器旋转装置224能够包括但不限于一个或多个电机、致动装置或能够使臂226旋转的其它部件。臂226能够沿弓形轨、枢转机构等移动以使载片载体170旋转。载体搬运器202还能包括滑架230和轨道232。滑架230能够沿轨道232行进以使载片载体170竖直移动。
再参考图11,完全或部分装载的载片载体能够被插入板214、216之间。接收器旋转装置224(图12)能够使载体接收器220从以基本上竖直的定向保持载片的装载位置213(图11)旋转至以基本上水平的定向保持载片的中间位置215(图13)。术语“基本上水平”一般指在水平面的大约+/-3度内的角度,例如,在水平面的大约+/-1度内,例如在水平面的大约+/-0.8度内。能够使载片载体170竖直地移至卸载位置217(图14)。推顶器212能够顺序地使承载标本的载片移至分段输送装置210。分段输送装置210能够对承载标本的载片定位用于后继的运输,如结合图15-18所论述的。
图15和图16是包括备用平台240和对准装置242的分段输送装置210的等距视图。备用平台240能够包括悬臂板248、载片保持区域250(“保持区域250”)以及超程抑制器254。在图15中,载片243停靠于保持区域250上,所述保持区域250能够是比载片243小的凸起区域。载片243能够从保持区域250向外突出,使得过量的流体(如果有的话)能够从载片243排到板248上,而不在载片243之下(例如,在载片243与图16的表面361之间)产生毛细作用。在一些实施例中,备用平台240能够包括但不限于一个或多个传感器、读取器、加热器、干燥器或有利于载片的处理的其它部件。
参考图16,超程抑制器254能够精确地定位载片,而不物理接触载片、标签边缘和/或可影响定位精度的载片的其它区域上的标本。在一些实施例中,超程抑制器254能够定位载片,而不接触处于例如靠近悬垂标签的位置处的载片的顶部,所述悬垂标签能够影响定位精度。超程抑制器254包括真空口290和真空源281,所述真空源281经由一个或多个流体管道283(例如,内部流体管道、外部流体管道等)流体耦接至真空口290。真空源281能够包括但不限于一个或多个加压装置、泵或能够通过开口310抽真空的其它类型的装置。载片243(图15)的底表面和真空口290的接触表面300能够形成密封以维持真空。在一些实施例中,接触表面300能够包括能够维持气密密封的一种或多种可压缩材料(例如,橡胶、硅等)。在其它实施例中,接触表面300能够包括一种或多种不可压缩材料(例如,铝、不锈钢等),并且在一些实施例中,可以包括用于与载片243形成密封的一个或多个密封构件(例如,O形环、垫圈、密封杯等)。在另外的实施例中,接触表面300和/或真空口290能够包括压力传感器或用于检测备用平台240上载片243的存在的其它传感器。
保持区域250包括端部320、322和在端部320、322之间延伸的主体328。推顶器止动件314通过端部320限定,并且能够被用于参考载片243的一端的位置。推顶器止动件314能够是端部320的侧壁或边缘。在其它实施例中,推顶器止动件能够是一个或多个突起部。
如图16-18中图示的实施例中所示,分段输送装置210包括对准装置242。在一个实施例中,对准装置242包括一对大致平行的夹持件270、272,所述夹持件270、272分别向上突起穿过开口277、279并且竖直地通过保持区域250。对准装置242能够包括但不限于能够移动夹持件270、272的一个或多个致动器(例如,气动致动器、机电致动器等)。因为传递头可能不能适合地拾取和搬运未对准的载片,所以对准装置242能够对准载片以有利于载片的拾取和搬运。在一些实施例中,载片的标签能够与夹持件270、272隔开,以防止载片不需要地粘附至夹持件270、272。
图17示出了处于未对准位置的载片243的纵向轴线271。纵向轴线271与保持区域250的纵向轴线273不平行。夹持件270、272能够从打开位置(图17)朝向彼此移动(通过箭头280、282指示)至关闭位置(图18),以便使载片243复位。在一些实施例中,处于对准位置的载片243的纵向轴线271能够与保持区域250的纵向轴线273基本上对准(例如,平行)。在对准载片243之后,能够使夹持件270、272返回至打开位置,并且能够拾取现在对准的载片243。对准装置242的配置和操作能够基于对准的载片的所期望的位置来选择。此外,因为夹持件270、272将相同的力施加于载片的相反两侧,所以对准装置242能够被用于对准具有不同尺寸的载片。
图19-21示出了推顶器212,其包括推顶器元件330、基部334和驱动机构336。推顶器元件330包括位于基部334中的凹部341中的细长部340和耦接至驱动机构336的杆344的安装部342。驱动机构336能够提供往复式直线运动,并且能够包括但不限于一个或多个步进电机、活塞(例如,气动活塞、液压活塞等)、加压装置(例如,泵、空气压缩机等)、传感器等。图示的杆344已沿通过箭头350指示的方向移动,以使推顶器元件330从第一位置或初始位置351(图21中以虚线图示)移动通过载片载体接收间隙352(“间隙352”),使得细长部340的头部360将载片推到备用平台240上。头部360能够包括柔顺材料(compliant material)(例如,橡胶、塑料等)以避免损坏载片。在一些实施例中,头部360能够沿保持区域250的表面361(图16)推载片,直到载片处于所期望的位置处。能够每次一个地从载片载体170移除载片,直到载片载体170为空。
再参考图1和图2,用户能够将保持承载标本的载片的载片载体装载到停放站124中。传递机构能够将载片载体运输至推顶器组件200。传递机构能够包括但不限于一个或多个机械手或机械臂、X-Y-Z运输系统、输送机或能够在位置之间运送物品的其它自动化机构。在一些实施例中,传递机构包括一个或多个末端执行器、夹持器、吸引装置、保持器、夹具或适于抓持载片载体的其它部件。
推顶器组件200使载片载体170移至卸载位置217(图14)。使载片载体170竖直地移动以相对于参考位置索引载片。参考位置能够是限定载片移除位置的平面(例如,图14中所示的固定的载片移除平面275)。待移除的载片的底部能够是大致共面的,或略微在表面361(图16)之上。驱动机构336能够水平地移动推顶器元件330,以使细长部340(图19)移动通过载体170来将载片推到表面361(图15)上。当头部360接触推顶器止动件314(图16)时,能够通过载片超程抑制器254来抽真空,以抑制载片243的移动。然后,能够从载片243移开头部360。能够将夹持件270、272从打开位置移至关闭位置以对准载片243。对准的载片243能够被取回并运输至标本处理站。驱动机构336能够使推顶器元件330来回移动并且载片能够被索引,以顺序地将所有的载片递送至分段输送装置210。
为了保护标本,载片载体170中最下部的载片能够被首先顶出。通过从最下部的载片开始,在竖直相邻的载片上的标本(或多种标本)能够背朝头部360并且因此受到保护。如果头部360与待移除的载片未竖直对准,则头部360可能碰撞竖直相邻的载片的底部,而不会移开竖直相邻的载片的上表面上的标本(或多种标本)。在移除最下部的载片之后,留在载片载体170中的最下部的载片能够被移除。能够重复此过程直到载片载体170为空。能够使用其它索引序列来移除载片。
空的载片载体170能够被返回到装载位置(图11),并且随后运输至停放站124的隔架中的一个。空的载片载体170能够从停放站124移除,并用承载标本的载片填充,并且返回到停放站124。可替代地,空的载片载体170能够使用推顶器组件200来用处理过的承载标本的载片填充。推进器组件能够被用于将分段输送装置210上的处理过的承载标本的载片推到载片载体中。因此,推顶器组件200能够被用于卸载和装载载片载体二者。
图22-26图示了根据本技术的另一实施例配置的载片推顶器组件200a的分段输送装置210a。图22和图23是分段输送装置210a的等距视图,所述分段输送装置210a包括与上面参考图16-18所述的分段输送装置210的特征大致相似的特征。例如,分段输送装置210a包括具有悬臂板248a的备用平台240a(与图16中所示的备用平台240相似)、载片保持区域250a(“保持区域250a”)以及超程抑制器254a(与图16中所示的超程抑制器254相似)。分段输送装置210a还包括对准装置242a,其配置成使载片243从备用平台240a上的未对准位置移至对准位置。然而,在图22和图23中所示的实施例中,对准装置242a不包括向上突起穿过备用平台240a中的开口277、279(图16)的一对大致平行的夹持件270、272(图16)。
在图22中图示的实施例中,对准装置242a包括用于接合载片243的第一边缘244的第一对准构件362以及用于接合载片243的第二边缘245的与第一对准构件362对置定位的第二对准构件364。载片243的第一侧244和第二侧245的接合能够使载片243从载片保持区域250a上的未对准定向枢转至或以其它方式移至保持区域250a上的对准定向,以有利于通过传递设备(未示出)的载片拾取和搬运。
参考图23,第一对准构件362和第二对准构件364通过第一紧固件367和第二紧固件368(例如,销、螺栓、螺钉或对于本领域技术人员而言已知的其它机械紧固件)固定至块365、366。例如,块365、366能够包括分别用于接收紧固件367、368的孔369、370。块365、366还能包括分别用于允许对准构件362、364的旋转或枢转以及用于接合第一对准构件362和第二对准构件364的一个或多个突起部371、372,以限制对准构件362、364相对于块365、366和/或在与载片243接合期间的旋转或枢转(下文中描述)。开口373、374(标识出一个)能够被设置在对准构件362、364中用于接收突起部371、372。在其它实施例中,突起部可以被设置在对准构件362、364上,所述对准构件362、364可接收在块365、366中设置的开口中。在一些实施例中,突起部371、372可以是具有矩形或其它几何形状的非圆形。开口373、374能够被成形为适应突起部371、372的相应的几何形状,或如图23中图示的,开口373、374能够是接收突起部371、372的通孔。
对准装置242a能够包括但不限于一个或多个致动器(例如,气动致动器、机电致动器等),其能够使具有固定至块365、366的对准构件362、364的块365、366朝向和远离保持区域250a的纵向轴线273a移动(图24A和图24B中所示)。例如,图24A和图24B是图示了用于使载片243的纵向轴线271a与保持区域250a的纵向轴线273a对准的过程中的各阶段的分段输送装置210a的放大顶视图。图24A示出了处于未对准位置的载片243的纵向轴线271a。纵向轴线271a与保持区域250a的纵向轴线273a不平行。第一对准构件362和第二对准构件364能够从打开位置(图24A)朝向彼此(通过箭头375、376指示)移动至关闭位置(图24B),其中,对准构件362、364与载片243的第一侧244和第二侧245接合或接触,以使载片复位。
在一个实施例中,第一对准构件362和第二对准构件364一起在三个单独的接触点处接触载片243。在图24B和图24C中图示的实施例中,第一对准构件362具有配置成接合载片243的第一边缘244的第一接触区域377和第二接触区域378。如图24B和图24D中图示的,第二对准构件364具有配置成接合载片243的第二边缘245的第三接触区域379。在一个实施例中,接触点的区域是载片243的第一接触区域377、第二接触区域378和第三接触区域379所接合的部分。在一些布置中,接触点是载片243的相对小的离散部分(例如,沿第一边缘244和第二边缘245)。在一些实施例中,三个接触点所限定的以及第一接触区域377、第二接触区域378和第三接触区域379所接合的表面面积是大致相同的;然而,在其它实施例中,所述表面面积能够不同。在一个实施例中,第三接触区域379被配置成在沿载片243的侧向位置接触载片243的第二边缘245,所述侧向位置处于载片243的第一边缘244上的第一接触区域377与第二接触区域378所接触的侧向位置之间。
参考图24B,当第一对准构件362的第一接触区域377和第二接触区域378以及第二对准构件364的第三接触区域379分别接合载片243的第一侧244和第二侧245时,载片243能够移动(例如,绕通过三个单独的接触点创建或限定的中点或旋转轴线246枢转)至对准位置。第一对准构件362和第二对准构件364通过块365、366的移动能够继续,直到载片243被第一接触区域377、第二接触区域378和第三接触区域379接合,并且载片243不再移动(例如,在对准位置停靠在保持区域250a上)。在一些实施例中,第一对准构件362和第二对准构件364可以包括在一个或多个接触区域377、378、379上或与之相邻的一个或多个压力传感器381(图24C和图24D),以确保对准构件362、364施加足够大小的力来移动载片243和/或不以可能破坏或危害载片的方式压缩载片243。在一些实施例中,接触区域377、378、379可以包括涂层和/或柔顺材料(例如,橡胶、塑料等)以避免损坏载片。
虽然图24A-24D示出了具有第一接触区域377和第二接触区域378的第一对准构件362以及具有第三接触区域379的第二对准构件364,但也能够使用其它布置。例如,第二对准构件364能够包括两个接触区域,并且第一对准构件362可以包括一个接触区域。此外,当对准构件362、364被图示为具有用于提供第一接触区域377、第二接触区域378和第三接触区域379的不规则形状的几何构型时,其它几何构型也可以适于提供第一、第二和第三接触区域。在其它实施例中,对准构件362、364可以提供用于接合载片243的超过三个单独的(例如,离散的)接触区域。
返回参考图24B,在对准位置,载片243的纵向轴线271a能够与保持区域250a的纵向轴线273a是基本上对准(例如,平行)的。在对准载片243之后,对准构件362、364能够脱离载片243,并且通过使块365、366沿与箭头375、376(图24A)的方向相反的方向移动来返回到打开位置。可选地,分段输送装置210a可以包括传感器382或其它信号装置,其用于确定载片243在备用平台240a上的存在和/或确定纵向轴线271a何时与纵向轴线273a(图24B)基本上对准。例如,备用平台240a和/或保持区域250a可以包括用于确定载片243相对于保持区域250a的相对位置的位置传感器、压力传感器、光传感器等。与对准装置242(图16-18)的配置和操作相似,对准装置242a能够被配置成对准具有不同尺寸的载片并且将它们对准至备用平台240a上所期望的位置。
在对准载片243之后,载片能够被取回并运输至标本处理站(未示出)。图25和图26图示了具有载片传递头412(“传递头412”)的运输组件410的一部分,所述载片传递头412配置成在维持适合的对准的同时从备用平台240a拾取对准的载片243。参考图25,传递头412包括在传递头412的下表面415上的多个头部对准特征413(例如,2个头部对准特征)。头部对准特征413能够包括但不限于销(例如,细长杆)、突起部、开口(例如,通过衬套限定的开口、板中的开口等)等。在一些实施例中,头部对准特征413能够形式为能够被插入到分段输送装置210a上(例如,悬臂板248a上)的相应的对准特征414(个别地示出为414a和414b)中的对准销(例如,第一对准销和第二对准销),如图22和图25中所示。在其它实施例中,头部对准特征413是开口,并且相应的对准特征414是向上突起的销。在一些实施例中,传递头412能够是浮头(例如,不接触分段输送装置210a的浮头),以限制或防止头部对准特征413与相应的对准特征414之间的结合。在一些实施例中,传递头412和/或分段输送装置210a能够包括位置传感器(未示出),以确保头部对准特征413相对于相应的对准特征414的适合的对准。
传递头412还能包括一个或多个捕获特征416。捕获特征416能够包括但不限于一个或多个抽吸装置(例如,吸杯、泵、真空泵等)、机械夹持器(例如,夹持件、夹具、钳子、磁铁等)或例如防止在未对准状态下掉落和/或传递载片243的其它保持特征。例如,传递头412在下表面415上能够包括真空口417。真空源418能够经由供应管道419在真空口417处提供吸力,所述吸力能够从分段输送装置210a拾取载片243并且在进一步运输期间保持所述载片。能够减小和/或消除真空以在传递后释放载片243。检测通过传递头412保持的载片243的存在的传感器405(例如,压力传感器、空气压力传感器、光传感器等)能够被设置在下表面415上和/或真空口417、真空源418和/或供应管道419内。
图25示出了在载片传递的对准阶段期间处于分段输送装置210a上方的非接合位置的传递头412。头部对准特征413被示出为与相应的对准特征414a对准。图26示出了下降(例如,通过驱动机构,未示出)到分段输送装置210a上方的接合位置中的传递头412。头部对准特征413(例如,销)被示出为接收在相应的对准特征414a的开口内。真空口417被示出为与载片243的上表面247(例如,载片243的标签)接合,使得当真空源418被激活(例如,通过图1和图2的控制器144)并且与备用平台240a相关联的超程抑制器254a脱离(例如,通过台真空源(stage vacuum source)281a提供的真空被减小和/或消除)时,载片243能够通过传递头412来拾取。当传递头412被提升到分段输送装置210a上方的非接合位置时,载片243能够从分段输送装置210a被移除。如图26中所示,头部对准特征413与相应的对准特征414对准,使得在载片拾取期间载片243能够被维持在对准位置。在从分段输送装置210a移除载片243之后,传递头414能够将载片243运输至标本处理站(未示出)。
图27为图示了方法1000的框图,所述方法1000用于使用上文中和参考图19-26所述的标本处理系统100来传递标本载片。一起参考图19-27,方法1000能够包括使标本载片243从载片载体170(图14)移至分段输送装置210a的备用平台240a(框1002)。通过将推顶器元件与载片243接合,载片243能够使用推顶器212来移动,以将载片推到备用平台240a的载片保持区域250a上。方法1000还能包括通过超程抑制器254a抽真空,以停止载片243在载片保持区域250a上的前向移动(框1004)。方法1000还能包括检测保持区域250a上载片243的存在(框1006)。在一些实施例中,通过超程抑制器254a的真空吸力(vacuum suction)的改变,载片243的存在能够通过控制器144来检测。例如,传感器403(图25和图26)能够被设置成检测真空口290、流体管道283和/或真空源281(参见图16)内压力的改变。在其它实施例中,备用平台240a上的载片的存在能够使用其它传感器382(例如,压力传感器、光传感器、运动传感器等)来检测。例如,备用平台240a能够包括用于检测载片243的存在的多一个传感器382(例如,位置传感器、压力传感器、光传感器)。方法1000还能包括使载片243从未对准位置对准至对准位置(框1008)。例如,致动器能够使对准构件362、364朝向载片243移动,使得第一接触区域377、第二接触区域378和第三接触区域379接合载片,以使载片移至对准位置。在载片243对准之后,致动器能够使对准构件362、364移动回到开始位置并且远离对准的载片移动。方法1000还能包括在维持载片对准的同时,将载片243从备用平台240a运输至例如标本处理站(框1010)。例如,通过传递头412上的头部对准特征413与备用平台240a上相应的对准特征414的对准,具有传递头412的运输组件410能够与备用平台240a对准。传递头412能够被配置成利用捕获特征416接合、拾取并且运输载片243。在一个实施例中,捕获特征416能够使用由真空源418通过真空口417所提供的真空。
图28和图29示出了包括可对置物载体保持器384(“保持器384”)和输送机系统390的可对置物分配器380。传递机构能够将可对置物载体从装载站130(图1)运输至保持器384。在包括图示的实施例的一些实施例中,保持器384被配置成保持四个盒391a、391b、391c、391d(统称为“391”),这些盒各自保持30个可对置物,以提供120个可对置物的板载容量。在其它实施例中,分配器380能够保持更大或更小数量的盒或其它类型的可对置物载体。
输送机系统390包括滑架393、轨道396和致动机构398。致动机构398能够包括使竖直升降器404移动以升高和/或降低盒391的致动器(例如,活塞组件、气缸等)。滑架393能够将降低的可对置物盒携带至轨道396的端部处的卸载位置。图28和图29示出了处于卸载位置处的空盒394。竖直升降器404向上移动以取回下一个盒391,并且滑架393使空盒394移动至盒391的堆叠之下。滑架393能够释放空盒394,使得盒394落下滑槽397至储存箱399(以虚线图示)。
图30示出了运输组件420和形式为载片处理站的标本处理站,所述载片处理站形式为润湿模块430。载片能够在润湿模块430处个别地处理,以避免液体、过量废料(例如,试剂废料)的遗留和/或试剂降解,以提供一致的处理。润湿模块430能够使用可对置元件470来刺激液体,以增强处理一致性,减少处理时间以及允许用低浓度试剂进行处理。能够使用相对小体积的试剂来均匀地染色标本。能够使用相对小体积的清洗溶液在相对短的时间段内彻底地清洗标本。清洗循环能够在染色循环之前、之间和之后执行。在处理标本之后,运输组件420能够用新的可对置物457来替换使用过的可对置物470,并且用新的载片458来替换使用过的载片243。
运输组件420能够包括但不限于驱动机构434(例如齿条驱动机构、带式驱动机构等)和升降机构440。驱动机构434能够水平地移动升降机构440,如箭头450、452所指示。升降机构440能够竖直地移动形式为传递头454、456的末端执行器,如箭头462、464所指示。传递头能够包括但不限于一个或多个抽吸装置(例如,吸杯、泵、真空泵等)、机械夹持器(例如,夹持件、夹具等)、保持特征(例如,防止载片/可对置物的掉落的特征)等。例如,传递头454能够是能够通过真空来拾取和保持可对置物457的拾取头(例如,可旋转或浮动的拾取头)。能够减小(例如,消除)真空以释放可对置物457。附加地或可替代地,机械夹持器能够保持可对置物457。
图31示出了分别将可对置物457和载片458递送至润湿模块430的传递头454、456。传递头456包括头部对准特征490、492,其是通过备用平台240的补充对准特征500、502(图30)和/或润湿模块430的对准特征510、512(图30)可接收的。对准特征能够包括但不限于销(例如,细长杆)、突起部、开口(例如,通过板中的衬套、开口限定的开口等)等。在一些实施例中,对准特征490、492形式为销,所述销能够被插入到形式为开口的相应的对准特征510、512中,以使载片243与润湿模块430对准。传递头456能够是浮头,以分别限制或防止对准特征490、492与对准特征510、512之间的结合。在其它实施例中,对准特征490、492是开口,并且对准特征510、512是向上突起的销。
在移除处理过的载片243之后,传递头456能够将未处理的载片458从分段输送装置运输至润湿模块430。对准特征490、492能够被定位在对准特征510、512上方,并且传递头456能够被降低以分别将对准特征490、492插入到对准特征510、512中,直到载片458停靠在润湿模块430上。传递头456能够释放载片458。在处理标本之后,传递头456能够将另一载片取回并且装载到润湿模块430中。载片能够被保持在润湿模块430处,以防止在停电的情况下或在可影响系统性能的其它情况下对载片的损坏。
在移除使用过的可对置物470之后,传递头454能够将可对置物457递送至可对置物接收器480。一旦可对置物457被定位在润湿模块430上方,传递头454就能够使可对置物457从基本上水平的定向(图30)旋转至基本上竖直的定向(图31)。在一些实施例中,沿基本上水平定向的可对置物457限定了与假想的水平平面小于5度的角度,并且沿基本上竖直定向的可对置物限定了与假想的竖直平面小于5度的角度。竖直定向的可对置物457能够被装载到可对置物接收器480中。传递头454能够移除使用过的可对置物并从可对置物载体(例如,图28和图29的可对置物载体保持器384)取回未使用的可对置物,并且能够将未使用的可对置物装载到可对置物接收器480中。
图32示出了包括可对置物接收器480和驱动机构530的可对置物致动器525。可对置物接收器480能够包括夹具536和主体540。夹具536包括协作以保持可对置物470的安装端950的一对夹持件542A、542B。可对置物470包括延伸至吸引端543的主体541。主体541通过枢轴550枢转地耦接至驱动机构530。驱动机构530能够包括联接组件560和线性致动器组件562。联接组件560包括允许绕一个或多个旋转轴线(例如,两个旋转轴线)的旋转的枢轴550,并且能够包括一个或多个滚球轴承、枢轴、铰链或提供所期望的运动的其它特征。线性致动器组件562能够包括可供能式驱动装置570(例如,步进电机、驱动电机、螺线管等)、可移动元件572(例如,导螺杆、驱动杆等)以及轨道组件574(例如,滑架/轨道组件、笼式球轴承线性轨道组件等)。
可对置物接收器480能够通过线性致动器组件562经由联接组件560来致动。线性致动器组件562能够缩回,并且一个或多个固定凸轮(例如,图33的凸轮575)能够接合销576、578并将可对置物接收器480驱动至打开配置。在包括图32的图示实施例的一些实施例中,处于打开配置的可对置物接收器480能够松弛地保持可对置物470。可对置物接收器480能够通过一个或多个偏置构件(例如,弹簧、气动致动器等)移至关闭配置。随着线性致动器组件562延伸,销576、578能够向上和朝向彼此移动,使得所述偏置构件关闭可对置物接收器480。
可对置物致动器525还能包括但不限于待检测可对置物470的存在、可对置物470的位置、通过可对置物470接合的处理液体的一个或多个特性等的一个或多个传感器。这些传感器能够包括但不限于能够被耦接到或结合到可对置物接收器480或其它合适的部件中的接触传感器、机电传感器、光学传感器或化学传感器。能够选择传感器的数量、位置和配置以实现所期望的监测功能。
图33是根据本技术的实施例的保持载片243的润湿模块430的等距视图。润湿模块430包括可对置物致动器525、载片保持器台板601和歧管组件606。处于滚动的操作状态下的可对置物致动器525能够被延伸或缩回,以使可对置物470沿载片243来回滚动。联接组件560(图32)的旋转接头的运动、重力和/或液体毛细力能够有助于维持可对置物470的所期望的运动。在一些实施例中,可对置物致动器525能够使可对置物470连续地或周期性地滚动(例如,纵向滚动、侧向滚动或两者),以搅动液体的容积,移动(例如,平移、扩散、收窄等)液体带(例如,液体的弯月层),控制蒸发(例如,减轻蒸发)和/或以其它方式管理处理液体。
歧管组件606包括一对传感器620a、620b(统称为“620”)和一个或多个阀630。传感器620能够检测工作流体的压力,并且能够发送指示检测到的压力的一个或多个信号。流体管道638能够将加压源640流体耦接至歧管641。流体管道642、644将歧管641流体耦接至液体移除装置655和载片保持器台板601。液体移除装置655能够经由废料口643移除可对置物470与载片243之间的液体。管道644能够被用于抽真空,以将载片243保持在载片保持器台板601上。
图34A和图34B为根据本技术的实施例的载片保持器台板601的等距视图。图34A的载片保持器台板601支承载片243。图34B的载片保持器台板601是空的。载片保持器台板601能够包括支承元件650和安装基部651。支承元件650包括具有接触部或接触表面679(图34B)的凸起的载片接收区域680。端口683(图34B)被定位成抽真空以靠着接触表面679保持载片243。端口683能够是配置成有利于在靠着接触表面679的载片243之间抽取强真空的吸杯或其它特征。
支承元件650包括定位在安装基部651的外壁652中的内壁681。内壁681和外壁652形成可加热的侧壁682。在一些实施例中,侧壁682能够被定位在接触表面679的两侧上并且能够输出热能到周围空气,以控制载片243、处理流体和/或标本(或多种标本)的温度。在一些实施例中,侧壁682还能被定位成侧向地围绕整个载片243。安装基部651能够由能够使支承元件650与其它部件绝缘的绝缘材料(例如,塑料、橡胶、聚合物等)制成。在一些实施例中,安装基部651由具有如下导热率的材料制成,即:所述导热率基本上小于支承元件650的材料的导热率。安装基部651能够围绕和保护支承元件650,并且包括耦接区域657,可对置物致动器525能够被耦接至所述耦接区域657。
支承元件650能够是包括具有低导热率的一种或多种低热传递材料的无涂层元件。低热传递材料能够包括但不限于钢、不锈钢或具有在25℃下大约10 W/(m*K)至25℃下大约25 W/(m*K)的范围中的导热率的其它材料。在一个实施例中,低热传递材料包括具有在25℃下为16 W/(m*K)的导热率的不锈钢。在一些实施例中,支承元件650按重量主要包括不锈钢。在特定实施例中,直接在加热元件653(图35)与载片243之间的支承元件650的至少大部分的材料按重量包括不锈钢。不锈钢支承元件650能够是耐用于处理标本的液体腐蚀的,以提供相对长的工作寿命。在一些实施例中,支承元件650包括锑(在25℃下k =18.5 W/(m*K))或铬镍钢(例如,按重量18% Cr和8% Ni,并且具有在25℃下为大约16.3 W/(m*K)的导热率)。在其它实施例中,支承元件650能够包括具有在25℃下为大约35 W/(m*K)的导热率的铅或具有相似导热率的其它金属。在一些实施例中,支承元件650能够由与铜或黄铜相比具有较小的导热率的材料制成。安装基部651能够由具有小于支承元件650的导热率的导热率的绝缘材料制成。如此,安装基部651能够使支承元件650热绝缘。
图35是载片保持器台板601的前视图、底视图、左侧视图。图36是载片保持器台板601的底视图。载片保持器台板601能够包括加热元件653,其能够将电能转换成热能,并且能够包括但不限于一个或多个迹线(trace)、引线、电阻元件(例如,产生热能的有源元件)、保险丝等。在一些实施例中,加热元件653能够为电阻加热器。如果需要或期望,还能使用其它类型的加热器。在一些实施例中,加热元件653能够输出热能到支承元件650,以实现所期望的热传递模式。热量能够通过支承元件650被非均匀地传递至载片243以补偿蒸发热损失。沿接触表面679的非均匀热传递可以产生沿接触表面679的非均匀的温度曲线。在载片243的处理区671(图34A)上能够产生大致均匀的温度曲线。处理区671能够是染色区域、安装区域或适于携带一个或多个标本的载片243的上表面或承载标本的表面687(图34A)的区域。
图36的加热元件653能够包括两个细长载片加热部660a、660b(统称为660)和两个端部加热部665a、665b(统称为“665”)。细长部660将热能递送至载片243的纵向延伸的边缘部。端部加热部665将热能递送至处理区671的端部。细长部660和端部加热部665能够被耦接在一起,以形成多件式加热元件653。细长部660和端部加热部665能够由具有相同导热率或不同导热率的材料制成。每个部分660、665能够被独立地操作以输出不同量的热能。在其它实施例中,加热元件653能够具有单件式构造,所述单件式构造具有均匀的厚度或可变的厚度。单件式加热元件653能够由一种材料制成。
细长部660和端部加热部665一起限定了形式为凹陷670的对流冷却特征。凹陷670能够有助于隔离支承元件650中的热量,以有助于将热能保持在它被施加的位置处,并且还能有助于减小或限制载片保持器台板601的热质量。凹陷670能够是具有基本上矩形的形状的开口,如图36中所示。然而,基于所期望的沿支承元件650的接触表面679的热分布,凹陷670能够具有其它形状。
图37A是载片保持器台板601的剖视等距图。支承元件650包括接收区域680、侧壁682和通道684。接收区域680使载片243保持与操作期间能够聚集在通道684中的流体隔开。通道684能够收集从载片243的边缘813、815落下的液体。在一些实施例中,载片243能够从接收区域680向外延伸足够的距离(例如,0.5 mm、0.75 mm、1 mm、2 mm、4 mm或6 mm),以防止液体在载片243与接触表面679之间的毛细作用。
载片保持器台板601能够以多步骤制造过程制成。支承元件650能够通过机加工过程、冲压过程等形成。支承元件650能够被包覆模制成形成安装基部651,其能够由使用注射模制过程、压缩模制过程或其它合适的制造过程模制的绝缘材料制成。示例性的非限制性绝缘材料包括但不限于塑料、聚合物、陶瓷等。支承元件650和安装基部651能够保持牢固地耦接在一起,以抑制或防止液体在支承元件650与安装基部651之间行进。例如,在利用或不利用任何密封剂的情况下,支承元件650与安装基部651之间的接口能够形成不漏流体的密封。但是,密封剂、粘合剂和/或紧固件能够被用于将支承元件650牢固地耦接至安装基部651。图示的支承元件650包括锁定特征690、692,以有助于最小化、限制或基本上防止支承元件650相对于安装基部651的移动。
图37B为载片保持器台板601的剖视图。可对置物470接合液体802,所述液体802接合标本807。侧壁682能够竖直地延伸通过载片243。侧壁682竖直地延伸通过载片243的距离能够被选择成管理(例如,限制、最小化、基本上防止等)能够通过对流(例如,通过周围空气的对流)、蒸发等引起热损失的气流。例如,载片保持器台板601和可对置物470能够通过将液体802的蒸发速率保持在每分钟大约7微升、每分钟大约5微升、每分钟大约3微升或其它最大的蒸发速率或者以下来减轻蒸发。在一些实施例中,载片保持器台板601和可对置物470能够将液体802的蒸发速率保持在每分钟大约7微升至每分钟大约1微升的范围内。这样的实施例能够减轻蒸发损失。侧壁682和可对置物470有助于使标本与周围环境基本上热隔离。此外,侧壁682能够加热接近标本的空气,以有助于防止液体802被周围的空气冷却,并且抑制或有助于防止冷凝。
可对置物470的侧部811向外延伸通过载片243的边缘813,使得侧部811比载片243的边缘813更靠近侧壁682。间隙819的宽度WG1能够小于从侧部811到载片边缘813的距离D1。可对置物470的侧部812向外延伸通过边缘815。间隙817的宽度WG2能够小于从侧部812到载片边缘815的距离D2。在一些实施例中,宽度WG1能够等于或小于左侧壁682与边缘813之间的距离的大约10%、大约25%或大约50%。相似地,宽度WG2能够等于或小于右侧壁682与载片边缘815之间的距离的大约10%、大约25%或大约50%。宽度WG1、WG2能够是足够小的,以抑制或限制蒸发损失,同时允许可对置物470的略微的侧到侧移动,以有利于方便的搬运。在一些实施例中,宽度WG1、WG2等于或小于大约1 mm、大约2 mm、大约4 mm或其它合适的宽度。
图38是润湿模块430的顶视平面图。图39是沿图38的线39-39所取的润湿模块430的一部分的剖视图。图40是沿图38的线40-40所取的润湿模块430的一部分的剖视图。参考图38和图39,传感器694被定位成检测储液器697中的液体。传感器694能够包括定位在储液器697的底部696附近的热敏电阻元件695。当收集到足以接触热敏电阻元件695的体积的液体时,传感器694发送信号到控制器144(图2)。对储液器697中液体的阈值体积的检测能够指示润湿模块430中的故障。在检测到故障时,润湿模块430能够被禁用,直到润湿模块430能够例如被检查、清洁或以其它方式来维护。
参考图39和图40,润湿模块430包括对流系统700,其包括流发生器710、导管711和通过导管711的通路713限定的流动路径712(以虚线图示)。流发生器710能够包括但不限于能够沿流动路径712生成足够流量的对流流体(例如,空气、制冷剂等)以冷却支承元件650的背面、载片243和/或载片243上携带的物品(例如,标本、试剂等)的一个或多个风扇、鼓风机或其它合适的部件。
流发生器710能够朝向支承元件650位于载片243的第一端732之下的端部730递送对流流体。对流流体能够竖直地行进穿过锥形部段720,所述锥形部段720能够加速对流流体的流动。加速的流被水平地导引并且在载片台板601之下流动。对流流体能够直接接触支承元件650,以促进和加快载片243的冷却。例如,对流流体能够流动到凹陷670中并且沿凹陷670流动,以从支承元件650吸收热能。支承元件650从载片243吸收热能,以冷却上表面687并且最终冷却上表面687上的液体、标本或者任何其它物品或物质。变暖的流体流过凹陷670并且在支承元件650位于载片243的标签端752下方的端部750之下继续行进。空气向下流过出口760至周围环境。
对流系统700能够被用于快速冷却载片243。例如,对流系统700能够有助于以等于或大于大约2.5℃/sec的速率来冷却液体和/或标本。在一个实施例中,标本的温度能够处于大约95℃,并且能够在大约四分钟或更少的时间内被冷却至等于或小于大约30℃的温度。通过提高或降低对流流体的流速、对流流体的温度等,能够实现其它的冷却速率。在加热循环期间,如果需要,对流系统700能够为OFF。
图41是沿图38的线41-41所取的载片保持器台板601的一部分的剖视图。液体802的温度能够被维持在基于液体802的特性、标本的特性(例如,标本的厚度、标本的组分等)以及待执行的过程来选择的目标温度范围内。因为液体802最靠近载片243的边缘的区域比液体802的中心区域蒸发得更多,所以载片243的周边和液体802的周边在无补偿的情况下趋于处于较低的温度。高温过程(例如,抗原修复)的蒸发热损失可大于低温过程(例如,冲洗)的蒸发损失。因为沿标本807和/或液体802的显著温度变化能够导致处理的变化,所以润湿模块430能够通过补偿蒸发热损失,包括在高温过程和低温过程中的蒸发热损失,来维持载片243的所期望的温度曲线。润湿模块430能够产生沿表面687基本上均匀的温度曲线,以基本上均匀地加热液体802的带和/或标本807。能够独立于周围环境中的改变而维持均匀的温度曲线,以一致地处理整个标本807。
图41A为沿接收区域680的宽度的位置对传导至载片243的热能的图。图41B为沿接收区域680的宽度的位置对支承元件650的接触表面679的温度的图。图41C为沿载片243的上表面687的位置的图。图41B和图41C的比较显示沿支承元件650的接触表面679的温度曲线不同于沿载片243的上表面687的温度曲线。
参考图41A,加热元件653能够通过到载片243的传导来非均匀地传递热能。热量仍然集中在蒸发热损失相对高的染色区域的周界处。因为热能不通过到支承元件650在凹陷670上方的部分的传导来直接地传递,所以沿支承元件650的接触表面679产生非均匀的温度曲线,并且所述非均匀的温度曲线能够补偿与液体802的蒸发相关联的非均匀的热损失。补偿能够产生沿上载片表面687的基本上均匀的温度曲线。如图41C中所示,沿上载片表面687的温度能够被保持在目标温度范围(通过两条水平虚线表示)内。在用于抗原修复的实施例中,基本上均匀的温度曲线能够具有等于或小于所期望的温度的5%的温度变化,并且能够通过大部分的上载片表面687。上载片表面687能够被保持在例如大约95℃的平均温度或目标温度下以及大约90.25℃和大约99.75℃的范围内。在一些实施例中,加热器元件653在大部分的上载片表面687上产生小于大约4%的温度变化。在其它实施例中,在大部分的上载片表面687上能够存在小于5%的温度变化。上载片表面687能够被保持在例如大约95℃的平均温度下以及大约92.63℃和大约97.38℃的范围内。在一些实施例中,可允许的温度变化能够由用户输入。
图42是根据本技术的实施例的加热区的顶视图。高加热区820围绕中间加热区824。中间加热区824围绕低加热区822。来自加热元件653的热量主要向上行进,以限定高加热区820。高加热区820能够位于载片243的染色区域的周界下方。低加热区822能够大致对应于凹陷670以及一个或多个标本通常位于的中心处理区域(例如,染色区域)。加热区820、822、824的温度能够与沿所述加热区正上方的载片的蒸发速率大致成反比。例如,低加热区822能够被定位成大致在其中基本上没有蒸发损失的液体802的带的中部之下。高加热区820被定位成大致在经历相对高的蒸发损失的液体802的带的周边之下。
图43是图示了根据本技术的实施例的用于加热载片的方法900的流程图。在901处,承载标本的载片243(图34A)能够被定位在支承元件650的接触表面679(图34B)上。载片243能够通过载片保持器台板601来预加热。液体能够被递送到加热的载片243上。可替代地,载片保持器台板601能够在递送所述液体之后加热载片243。
在902处,可对置物470被用于操纵液体并且能够减轻和控制蒸发,这又能影响温度、浓度和毛细管容积。在一些实施例中,允许液体蒸发,从而导致热损失,并且在一些实施例中,导致液体802的浓度的改变。分配器能够在所期望的时间递送补充液体,以将液体的体积保持在所期望的范围中,维持所期望的液体浓度等。如果当前的液体体积低于目标平衡体积,则控制器能够指示分配器递送液体,直到当前的液体体积达到平衡体积。如果当前的液体体积高于目标平衡体积,则控制器能够指示分配器停止递送液体,直到当前的液体体积达到平衡体积。一旦液体达到目标平衡体积,控制器就能够指示分配器以所期望的速率(例如,固定速率或可变速率)给液体提供补充流体,以便将液体维持在平衡体积。递送速率能够基于所述液体的蒸发速率来选择。
在903处,接触表面679能够具有非均匀的温度曲线,使得载片243的上表面687具有比接触表面679的非均匀曲线均匀的温度曲线。载片243的基本上整个安装区域能够具有基本上均匀的曲线。这确保了标本接触安装表面的任何部分都被维持在大致均匀的温度下,用于一致地处理。即使标本沿安装表面略微移动,标本也能被一致地处理。
在904处,通过产生沿接触表面679的非均匀的温度曲线,能够补偿与液体802的蒸发相关联的热损失。支承元件650和加热侧壁682能够被用于控制载片243的温度。
在染色表面上重复操纵的流体导致在质量以及热能混合二者意义上的与载片表面接触的流体的主体内的不同区域之间的流体混合。因此,在载片的表面上的温度均匀性控制受到下列各项的相互作用的影响,即:1)在载片之下的传导加热元件;2)由流体操纵引起的热混合;以及3)相对于周围环境的蒸发热损失。流体操纵受到如相对于指定的体积来操纵速度和距离的因素控制。因此,必须适当地设计载片之下的传导元件的热曲线,用于相对于流体操纵因素的最佳的载片上的温度均匀性。
图44示出了蒸发减轻型标本处理站的载片保持器台板601、分配器组件633以及控制器144。分配器组件633包括经由流体管道623流体耦接至分配器622的流体源621。流体源621能够包括但不限于一个或多个容器(例如,取自图1的停放站124的容器、取自图1的停放站142的容器等)、储液器或其它合适的流体源(例如,散装试剂储液器),并且能够包括一个或多个阀、泵等。分配器622能够经由导管阵列625来输出液体。在包括图44的图示实施例的一些实施例中,分配器622包括八个导管625,但也能够使用任何数量的导管。此外,取决于载片保持器台板601的设计,分配器组件633能够包括超过一个分配器。附加地或可替代地,图2的分配器160、162能够将液体递送到载片上,并且能够被流体耦接至流体源621或另一流体源。可对置物470能够被定位成允许分配器160、162中的一个或两个将液体递送到载片上。在一些实施例中,分配器622递送来自停放站142处的容器的散装液体,并且分配器160、162递送来自停放站140处的容器的液体。
控制器144能够控制标本处理站的阵列,以将处理液体的体积保持在平衡体积范围内。如果液体的体积在平衡体积范围之上,则液体能够以相对高的速率蒸发并且可以显著地改变液体的浓度。如果液体的体积在平衡体积范围之下,则液体的体积可能不足以充分地处理标本。此外,不足的液体体积能够导致处理期间不期望地低的液体搅动量。平衡体积范围能够基于液体的组分、所期望的处理温度或所期望的液体802的搅动来选择。液体802的平衡体积能够对应于在将蒸发损失保持在目标水平之下的同时提供标本的完全覆盖的流体体积(在特定的温度或温度范围下)。分配器622能够当作补给装置,其以固定的速率(例如,基于蒸发速率的速率)周期性地补充液体,以将液体的体积保持在平衡体积范围内,补给耗尽的试剂等。
利用目标处理温度或目标处理温度范围和总蒸发速率,控制器144能够确定平衡体积的目标范围。在一些实施例中,控制器144能够从存储器629和/或输入装置628接收总蒸发速率信息。输入装置628能够包括能够根据请求或周期性地提供来自数据库的信息的数据服务器或其它相似装置。总蒸发速率信息能够从实证研究获得并存储在数据库中。在其它实施例中,输入装置628能够是从载片的标签获得信息(例如,目标处理温度、目标处理温度范围、补给速率等)的读取器。
控制器144能够从存储器629接收信息(例如,查找表、温度设定值、占空比、功率设置、例如周围温度和/或湿度的环境信息、处理协议等)。输入装置628能够是手动输入装置(例如,键盘、触摸屏等)或能够根据来自控制器144的请求自动提供信息的自动化输入装置(例如,计算机、数据存储装置、服务器、网络等)。存储器629能够存储用于不同处理的不同指令。一个存储的程序指令序列能够被用于使标本807与清洗液接触,并且另一程序指令序列能够被用于将试剂(例如,染色剂)施加于标本。控制器144能够包括可编程处理器631,其执行程序指令序列,以便顺序地用清洗液和试剂来处理标本。载片保持器台板601当执行程序指令的第一序列时能够将载片加热至第一目标温度,并且当执行程序指令的第二序列时能够将载片冷却至第二目标温度。能够执行任何数量的程序指令序列,以执行方案的不同阶段。
控制器144还能被编程为控制润湿模块430,使得分配器622将补充液体递送到载片上。流体递送的速率能够基于例如处理信息(例如,方案、搅动信息、一个或多个处理时间等)、总蒸发速率信息(例如,特定条件下的蒸发速率、针对特定类型的液体的实际蒸发速率等)等。当前的液体体积能够基于载片上的初始液体体积和存储的一个或多个蒸发速率来确定。存储的蒸发速率能够被输入到系统100中或通过系统100来确定。控制器144能够提前(例如,试运行)计算平衡体积,并且系统100能够将所确定的平衡体积用作用于相同类型的液体的初始体积。然后,控制器144能够指示分配器622以一定的速率(例如,通过试运行确定的速率)提供补充液体。在一些实施例中,滚动速度能够是大约100 mm/s,以提供大致均匀的温度曲线。例如,每秒100毫米的滚动速度能够提供大约4.2℃的载片上的温度范围,而每秒65毫米的滚动速度提供大约6.2℃的温度范围。能够根据液体的类型和所期望的温度曲线来调整滚动方向、滚动速度和滚动频率。滚动速度能够对总蒸发速率具有直接的影响。较快的滚动速度能够导致较高的蒸发速率。当收集实证的总蒸发体积信息以产生方案时,这能够是要考虑的因素。
控制器144的电源627能够被电耦接至加热元件(例如,图37A和图37B的加热元件653)。电源627能够是一个或多个电池、燃料电池等。电源627还能将电能递送至系统的其它部件。在其它实施例中,电源627能够为AC电源。
图45和图46分别是示出为具有载片243并且根据本技术配置的载片保持器台板701的另一实施例的透视图和顶视图。图47是无载片243的载片保持器台板701的透视图。参考图45-47,载片保持器台板701与上面结合图34A-44所论述的载片保持器台板601是大致相同的,除以下详细说明的之外。载片保持器台板701能够包括支承元件703、密封构件709和真空口721。支承元件703包括凸起的载片接收区域707,并且密封构件709被配置成当载片被放置在载片接收区域707上时接合载片243的底表面。密封构件709能够被定位在真空口721周围,使得当载片243接合密封构件709时,经由真空口721抽真空来靠着密封构件709拉载片243,以维持密封(例如,气密密封)并且防止或限制载片243相对于载片接收区域707的不需要的移动(例如,如分别通过图46中的箭头801a-b和箭头799a-b指示的旋转移动和/或平移移动)。
现在参考图47,载片接收区域707能够具有第一部分733和设置在第一部分733的开口745内的第二部分735。真空口721能够被设置在第二部分735的顶表面735a处,处于大致中心位置处。真空口721能够经由一个或多个流体管道719(例如,内部流体管道、外部流体管道等)流体耦接至真空源717。例如,一个或多个流体管道719能够从顶表面735a处的开口705延伸穿过第二部分735至真空源717。真空源717能够包括但不限于能够经由开口705来抽真空的一个或多个加压装置、泵或其它类型的装置。如图46中所示,当载片243被定位在载片接收区域707上时,载片243的标本承载部分729与第一部分733大致对准,并且载片243的标签承载部分723与第二部分735大致对准。如此,通过真空口721产生的真空能够被局限于载片243的标签承载部分723,以避免扰乱标本承载部分729的热处理。
第二部分735和开口745能够单独地具有非圆形的形状(当从上方查看时)。如本文所使用的,“非圆形”是指不同于真圆(即,在绕其周界的每个点处均具有基本上恒定的半径的形状)的任何形状。例如,在一些实施例中,第二部分735和/或开口745能够具有带圆角的矩形形状。在其它实施例中,第二部分735和/或开口745能够具有任何非圆形的形状、大小和/或配置,例如圆角多边形的形状、多边形的形状、卵形、椭圆形等。在包括图示的实施例的一些实施例中,第二部分735和开口745能够具有大致相同的非圆形形状,并且在一些实施例中,第二部分735和开口745能够具有不同的非圆形形状。
图48是载片保持器台板701的部分分解图,并且图49是图48中的台板701的一部分的剖面侧视图。一起参考图48和图49,载片接收区域707的第一部分733和第二部分735被接收密封构件709的沟槽737分隔。沟槽737限定了开口745,并且能够具有通过第一部分733限定的外侧壁739、通过第二部分735限定的内侧壁741以及侧壁739、741之间的底板部743。现在参考图49,外侧壁739/第一部分733的高度775能够大于内侧壁741/第二部分735的高度773。如下面参考图54更详细描述的,当载片243被定位在载片接收区域707上时,载片的背侧表面接触第一部分733的顶表面或接触表面733a,并且与第二部分735的顶表面735a分隔开距离781。如此,第一部分与第二部分之间的高度差产生了至少部分地通过第二部分735的顶表面735a限定的围绕真空口721的真空腔757(图54)。
图50和图52A分别是密封构件709的透视图和顶视图,并且图51是沿图50的线51-51所取的密封构件709的剖面端视图。密封构件709能够形式为具有主体747和从主体747径向向外延伸的唇部749的非圆形的柔性垫圈。密封构件709是在用于接触朝向载片接收区域707移动的载片的未压缩配置709UC与用于维持气密密封的压缩配置709C(以虚线示出)之间可移动的。主体747能够具有配置成接触沟槽的内侧壁741的内表面761和配置成接触沟槽737的外侧壁739的外表面767。唇部749包括顶表面763,其配置成当载片被放置在载片接收区域707上时接合显微镜载片的背侧。唇部749能够从主体747径向向外延伸小于主体747的外表面767的距离。如此,当密封构件709被定位在沟槽737内时,唇部749不一定接触外侧壁739。
如图52A中所示,密封构件709(或主体747)当从上方(或沿大致垂直于密封构件709的顶表面763的轴线)查看时能够具有非圆形的形状。例如,在一些实施例中,主体747能够具有带圆角的矩形形状(例如,图52A)。在其它实施例中,主体747能够具有任何非圆形的形状、大小和/或配置,例如圆角多边形的形状、多边形的形状(例如,正方形(图52B)、三角形(图52C)等)、“花瓣”配置(例如,图52D)等。密封构件709能够整体地或部分地由橡胶、聚四氟乙烯(PTFE)、硅胶、腈、乙烯基、氯丁橡胶和/或能够维持所期望的密封的其它可压缩或柔性的材料制成。
图53是当载片243被定位在载片接收区域707上时但在载片243的背侧243a与处于未压缩状态的密封构件709接触之前的台板701的剖面侧视图。如图53中所示,主体747的至少一部分与沟槽737的内侧壁741、外侧壁739和底板部743接触。唇部749与沟槽737的外侧壁739隔开,并且从沟槽737中向上延伸出第一部分733的顶表面733a之外。唇部749还能从沟槽737中向上延伸出顶表面733a所限定的水平面(假想平面)之外。例如,唇部749能够从顶表面733a延伸距离753。如此,唇部749被配置成在载片243的背侧表面243a接触第一部分733的顶表面733a之前接合背侧表面243a。这样,密封构件709吸收与在载片接收区域707上放置载片243相关联的接触力,从而易于将载片243过渡到载片接收区域707上。
图54是在载片243已被定位在载片接收区域707(例如,密封构件709处于压缩状态)上后的台板701的剖面侧视图,并且图55是图54的一部分的放大视图。如图54中所示,载片243的背侧表面243a接触密封构件709的唇部749以及第一部分733的顶表面733a。因为第一部分733与第二部分735之间的高度差,所以载片243的背侧表面243a与第二部分735的顶表面735a分隔开距离781(参见图55)。如此,加压口721被定位在载片243的背侧243a下方并与之隔开,使得第二部分735的顶表面735a和载片243的背侧表面243a至少部分地限定真空腔757。例如,当真空源被激活时,在载片243的背侧243a、密封构件709的一部分(例如,唇部749和/或主体747的外表面761)、内侧壁741和/或第二部分735的顶表面735a之间的流体和/或空气通过真空口721(如通过箭头755所指示)被抽取。结果,载片243靠着密封构件709被牵拉,从而形成密封。所述密封固定了载片243相对于支承元件703的定位,并且基本上消除了载片243的不需要的旋转和/或平移。
唇部749能够是在未压缩配置与压缩配置之间可移动的,而不接触沟槽737的外侧壁739。如在图55中最佳地示出的,即使处于压缩配置,密封构件的唇部749与沟槽737的外侧壁739之间仍能保持间隙771。例如,唇部749能够被配置成主要沿垂直于载片243的背侧表面243a的方向偏斜。唇部749能够是足够刚性的,以防止载片243绕竖直轴线的任何旋转。如此,载片243能够相对于支承表面旋转地固定。尽管(在压缩状态下)唇部749能够与外侧壁739分隔,但唇部749被配置成物理地接触沟槽737的一个或多个侧壁,以抑制载片243相对于支承元件703的移动。例如,如图56中所示,密封构件709的唇部749或其它部分能够被配置成当载片243绕它的竖直轴线旋转(例如,至少大约2度)时物理地接触沟槽737的外侧壁739。因为第一部分733中密封构件709与开口745二者的非圆形形状,所以沟槽737的外侧壁747限制密封构件709的旋转(例如,通过施加接触力CF),并且因此,限制载片743的旋转。
载片保持器台板701能够包括附加的特征。例如,载片保持器台板701能够包括待检测载片243的存在和/或激活真空源717的一个或多个传感器759(图54)。在一些实施例中,载片保持器台板701能够包括待监测在真空腔757内产生的压力的一个或多个传感器。在特定的实施例中,载片保持器台板701能够与能够控制真空源717的时序和/或大小的控制器通信。
图57是根据本技术的实施例的处理液体的平衡体积对总蒸发速率的图。x轴表示平衡体积(EV,单位:µL),并且y轴表示总蒸发速率(TER,单位:µL/s)。线T1和线T2分别表示在温度T1和温度T2下的TER与EV之间的关系。在图示的实施例中,T1比T2要高。控制器144能够从存储器629、输入装置628等接收总蒸发速率信息。总蒸发速率信息能够被测量并存储在存储器629中。总蒸发速率信息能够包括针对处于不同浓度的液体的蒸发速率。在控制器144接收预定温度(例如,T1)和总蒸发速率信息(例如,“A” µL/s)之后,控制器144能够基于图57的图形确定液体的EV值(例如,“B” µL)。等式1对应于图57中描述的关系。线T1和线T2的斜率表示如下依赖于温度的蒸发常数(K)。
TER = K x EV 式1。
一旦确定了液体的平衡体积,控制器144就能够将它与估计的载片的体积相比较,并且如果需要,能够指示分配器622供应补充流体。如果当前的液体体积低于目标平衡体积,则控制器144能够指示分配器622提供更多的补充液体。
图58是根据所公开技术的实施例的时间对载片的覆盖范围的图。图59A-63B图示了通过如下方式来实现图58中描绘的覆盖范围的一种方法,即:通过使液体802沿整个染色区域671(如果需要,排除标签907和一部分边沿)移动,以通过在安装区域671的相反两端732、735之间交替地移动来提供完全的覆盖范围。完全的覆盖范围能够有助于最小化、限制或基本上防止与润湿不足(under-wetting)和过润湿(over-wetting)相关联的问题。在润湿不足的情况下,液体802接触小于整个染色区域671,使得标本807可处于不被接触并且因此不被处理/染色的风险中。在过润湿的情况下,液体802接触超过整个染色区域671,并且可趋于从载片243排出。在后继的过程中,液体802可处于无效的液体移除的风险中,从而导致试剂残留和相关联的染色质量退化。如果液体802为染色剂,则整个标本807被接触用于一致的(例如,均匀的)染色。如果液体802为清洗液,则完全的覆盖范围确保了特别是在试剂处理之后,整个标本807被彻底地清洗。所述方法的不同阶段在下文中详细论述。
图59A和图59B是在图58中的时间0处的通过可对置物致动器(未示出)保持的可对置物810与安装区域端部732之间的液体802的带的侧视图和顶视图。可对置物810和载片243形成液体802的带(例如,弯月层、薄膜等)。图59B的液体802的带以虚线示出。间隙930(例如,毛细间隙)能够具有大约125毫升至大约200毫升的最小容纳容量。如果需要或期望,其它最小和最大容纳容量也是可能的。最小容纳容量能够是能够被包含在间隙930中并且有效地施加于标本807的最小的液体体积,所述标本807可以位于染色区域671上的任何位置。最大容纳容量是能够被包含在间隙930中而不会过填充的最大的液体体积。变化高度的间隙930能够比均匀高度的间隙收容更大范围的液体体积,这是因为间隙930的收窄区域能够收容较小的液体体积。
沿载片243滚动可对置物810,以使液体802的带沿载片243的纵向轴线951的方向移位(通过箭头961指示)。在图60A和图60B中,通过使液体802的带的一侧958沿纵向轴线951的方向移动,液体802的带已被扩散(对应于图58中的0.25秒)。液体802的带的一侧956能够保持在载片243的边缘960处。在一些实施例中,液体802的带能够从收窄的宽度WN1(图59B)扩散至扩散的宽度WS。宽度WN1、WS能够与载片243的纵向轴线951基本上平行,并且液体802的带的长度L能够与纵向轴线951基本上垂直。
图61A和图61B示出了在液体802的带已沿载片243移动之后的液体802的带,这对应于图58中的0.5秒。液体802的带使用毛细管作用来移位。毛细管作用能够包括但不限于由于如下现象引起的液体802的带的移动,即:由于粘附力、粘合力和/或表面张力而引起的液体自发地蠕动(creep)穿过间隙930的现象。在一些实施例中,宽度WS在使液体802的带移位时能够被大致维持。在其它实施例中,在移动液体802的带时宽度WS可增加或减少小于5%。在一些实施例中,可对置物810能够具有非均匀的弯曲部或配置,以在带移动通过载片时具有可变的宽度WS
图62A和图62B示出了位于端部735处的液体802的带,这对应于图58中的0.75秒。液体802的带的一侧958能够被吸引在可对置物810的端部952与安装区域671的端部735之间。标签907能够有助于吸引液体802。例如,标签907能够整体地或部分地由疏水性材料制成。当可对置物810移动到图63A的过滚动(over-rolled)位置时,液体802的带的宽度Ws能够被减少到收窄宽度WN2,这对应于图58中的1秒。在将基本上所有的液体802吸引在间隙930的端部970处的同时能够减少液体802的带的宽度。例如,按体积液体802的至少90%能够保持被吸引。在一些实施例中,按体积液体802的至少95%能够保持被吸引。在又一些实施例中,在减少液体802的带的宽度时,基本上所有的液体802能够保持被吸引。
压缩的宽度WN2能够是基本上小于宽度Ws的,使得整个收窄的液体802的带与标本807隔开。在一些实施例中,收窄的宽度WN2能够等于或小于宽度Ws的大约50%、大约25%或大约10%。这样的实施例可以特别好地适用于处理携带一个或多个标本的载片。在防止液体的毛细作用或泄漏的同时,收窄的带覆盖使相对大面积的染色区域671露出。在一些实施例中,宽度WN2能够等于或小于宽度Ws的大约40%、大约30%或大约20%。宽度WN1能够大致等于宽度WN2。有利地,能够操作可对置物致动器525来增大或减小,以提供液体802的带的可变收窄。
图63A和图63B的可对置物810能够在载片243上滚回,以使液体802的带移动到图59A中所示的位置。可对置物810能够以可变的速率或恒定的速率来回滚动任何次数,以使液体802的带在载片243上来回移动。如果液体802是清洗液,则能够使所述清洗液在标本807上快速地来回穿过,以提供彻底的清洗。如果液体802是染色剂,则能够使液体802的带在标本807上来回穿过,以在标本807的整个宽度Wspec(沿与载片243的纵向轴线951平行的方向测量)上提供均匀的染色。一个或多个清洗循环能够在染色循环之间执行。如果需要或期望,还能执行载片上的混合。
处理方案可能要求不同的滚动速度和不同的液体体积,以满足各种处理标准(例如,化学要求、摄取要求、溶解度限制、粘度等)。如果标本807是石蜡包埋的标本,则相对小体积的脱蜡溶液(例如,12微升的二甲苯)能够被递送到间隙930中。可对置物810能够被滚动(例如,沿与载片243的上表面隔开的假想平面滚动、沿上表面滚动、向侧面滚动、纵向滚动等)或以其它方式操纵(例如,旋转、平移或两者)以施加液体802。在脱蜡之后,相对大体积的试剂能够被递送到间隙930中。例如,大约125微升至大约180微升的体积的染色剂能够被递送到间隙930中。染色剂被递送到标本807,并且随后接着被移除。
图59A-63B中所示的方法能够被用于执行测定步骤(例如,抗体和色原体的测定)。所述测定步骤能够在相对低的温度下执行。载片保持器台板601能够将标本和/或处理液体保持在大约35℃至大约40℃的范围中的温度下。在一个实施例中,液体和/或标本被保持在大约37℃的温度下。分配器(例如,图44的分配器622)能够递送补充液体以维持大约30微升至大约350微升的目标体积。在一些方案中,分配器以每分钟大约4微升至大约5.1微升到每分钟大约5.6微升的速率来递送补充液体。在这样的实施例中,在大约± 1℃的平均载片温度容限以及每秒大约25毫米至大约60毫米的可对置物滚动速度的情况下,基于大约10%-90%的相对湿度、大约15℃至大约32℃的周围温度,液体(例如,图59A的液体802)的体积能够在大约15分钟的时间段内被保持在大约90微升至大约175微升的范围中。蒸发速率可以与滚动速度大致成比例。如果滚动速度为每秒大约20毫米,则每分钟大约3.8微升至每分钟大约4.2微升的补给速率能够维持大约115微升至大约200微升的体积。如果滚动速度为每秒大约40毫米,则每分钟大约5.1微升至每分钟大约5.6微升的补给速率能够维持大约115微升至大约200微升的液体802的体积。以每秒大约90毫米的高滚动速度,补给速率能够是每分钟大约7.6微升至每分钟大约8.4微升,以维持大约110微升至大约200微升的体积。更高的速度也是可能的,但取决于间隙高度、可对置物半径和流体属性。湿度和周围温度在低温下能够影响蒸发速率,但在升高的温度下,例如,在大于72℃的温度下,可能不具有显著的影响。
对于靶向修复,滚动速度能够是每秒大约100毫米,并且补给速率能够是每分钟72微升。对于抗原修复,滚动速度能够是每秒大约180毫米,并且补给速率能够是每分钟大约105微升。其它的补给速率能够基于处理条件来选择。
如本文中使用的,术语“可对置元件”是广义的术语,并且表示但不限于能够操纵一种或多种物质以处理如本文所述的载片上的标本的表面、瓦片(tile)、带条或另一种结构。系统100(图1)的部件使用大范围的不同类型的可对置元件。在一些实施例中,可对置元件能够包括用于相对于载片定位可对置元件的一个或多个间隔件、间隙元件或其它特征。在其它实施例中,可对置元件能够具有基本上没有间隔件、间隙元件等的光滑的表面(例如,非平面流体操纵表面),并且能够具有单层构造或多层构造。所述光滑的表面能够滚动或以其它方式沿载片行进。如上文所论述的,能够使可对置元件相对于固定的载片移动以操纵流体。在其它实施例中,使载片相对于固定的可对置元件移动以操纵流体。在又一些实施例中,使载片和可对置元件二者移动以操纵流体。另外,两个可对置元件能够处理标本。例如,两个可对置元件能够被用于吸引和操纵流体,以处理保持在可对置元件之间的标本。然后,标本能够被传递至载片或适当的标本载体。可对置物810(图59A和图59B)和可对置物2012是非限制性的示例性可对置元件,并且结合图64-67来详细论述。
图64-67示出了可对置物810的一个实施例。可对置物810能够包括主体1459、端口1374和槽1356。主体1459包括第一排间隙元件1450、第二排间隙元件1452和标本处理区域1453。当标本处理区域1453朝向载片并且与液体接口时,所述液体能够经由端口1374来移除。槽1356能够接收可对置致动器的特征。主体1459还能包括用于对准可对置物810的键锁特征(keying feature)1362、1364(例如,孔、突起部等)。图示的特征1362、1364为孔。
图64示出了两排间隙元件1450、1452之间的标本处理区域1453。可对置物810具有边缘1454、1456,其能够相对于载片设计尺寸,以提供所期望的处理区域1453(例如,可对置物810的整个表面1460、可对置物810的上表面1460的大部分、间隙元件1450、1452之间的区域等)。
图65示出了定位在间隙元件1450、1452之间的示例性的液体802的带(以虚线图示)。液体802的带能够沿可对置物810的长度移动,而不接触间隙元件1450、1452。能够使液体802的带移位,而不在间隙元件1450、1452中的任何间隙元件周围积聚液体。
间隙元件1450、1452能够有助于利用所期望的量的流体(例如,最少量的流体)来处理标本。间隙元件1450、1452还能彼此隔开,以减小、限制或基本上防止相邻元件之间的毛细作用。如果液体802到达间隙元件1450、1452中的一个,则液体802能够驻留在那个间隙元件与载片之间的接触界面处,而不流动至相邻的间隙元件。间隙元件1450、1452与可对置物810的边缘1454、1456隔开,以使液体保持接近处理区域1453。另外,液体802被保持成离边缘1454、1456足够远,以防止从可对置物810下方依靠毛细作用带出,即使另一物体接触边缘1454、1456。
间隙元件1450、1452的所述排沿可对置物810的长度纵向延伸。间隙元件1450、1452的每一排的对置的间隙元件是大致侧向对准的,使得载片能够接触侧向对准的间隙元件1450、1452。随着可对置物810沿载片移动,载片接连地与侧向对准的间隙元件1450、1452接触。
间隙元件1450、1452的每一排能够是彼此大致相似的。因此,对间隙元件1450、1452的其中一排的描述等同地适用于另一排,除非另外指示。间隙元件1450的排能够包括大约5个间隙元件至大约60个间隙元件,其中,相邻的间隙元件之间的平均距离在大约0.05英寸(1.27 mm)至大约0.6英寸(15.24 mm)的范围中。在包括图64和图65的图示实施例的一些实施例中,间隙元件1450的排包括从整个表面1460向外突出的19个间隙元件。在其它实施例中,间隙元件1450的排包括大约10个间隙元件至大约40个间隙元件。如从上方看到的(参见图65),间隙元件1450的排具有大致直线的配置。在其它实施例中,间隙元件1450的排具有之字形(zigzag)配置、蛇形(serpentine)配置或者任何其它配置或模式。
间隙元件1450能够彼此均匀地或非均匀地隔开。相邻的间隙元件1450之间的距离能够大于间隙元件1450的高度和/或小于可对置物810的主体1459的厚度T(图67)。如果需要或期望,其它的间隔布置也是可能的。在一些实施例中,厚度T为大约0.08英寸(2 mm)。边缘1454、1456之间的宽度W能够在大约0.6英寸(15.24 mm)至大约1.5英寸(38 mm)的范围中。在一些实施例中,宽度W为大约1.2英寸(30 mm),并且边缘1454、1456能够是基本上平行的。其它宽度也是可能的。
参考图65,排1450、1452之间的距离D能够基于标本的尺寸和载片的尺寸来选择。在一些实施例中,距离D在大约0.25英寸(6.35 mm)至大约1英寸(25 mm)的范围中。如果所述载片是标准的显微镜载片,则距离D能够小于大约0.5英寸(12.7 mm)。
图67示出了间隙元件1450中的一个。间隙元件1450的高度H能够基于操纵流体的能力来选择。如果标本是具有小于大约0.0015英寸(0.038 mm)的厚度的组织切片,则间隙元件1450能够具有等于或小于大约0.0015英寸(0.038 mm)的高度H。如果间隙元件1450接触载片,则毛细间隙(例如,图59A-63B的间隙930)的最小高度能够等于0.0015英寸(0.038mm)。在一些实施例中,高度H在大约0.001英寸(0.025 mm)至大约0.005英寸(0.127 mm)的范围中。在特定的实施例中,高度H为大约0.003英寸(0.076 mm)(例如,0.003英寸±0.0005英寸),以处理具有小于大约30微米、大约20微米或大约10微米的厚度的薄组织切片。
间隙元件1450、1452的模式、数量、尺寸和配置能够基于标本与液体之间的所期望的相互作用来选择。如果可对置物810包括间隙元件的场,则间隙元件能够在可对置物810上均匀地或非均匀地分布,以形成可以包括但不限于一个或多个排、阵列、几何形状等的不同的模式。
间隙元件1450能够是部分球形的凹坑、部分椭圆形的凹坑等。图示的间隙元件1450是基本上部分球形的凹坑。如果标本是足够大的或朝向载片的一侧移动,则形式为凹坑的间隙元件1450能够滑过标本,而不损坏标本或使标本碰撞到载片。在其它实施例中,间隙元件1450能够形式为多面体突起部、圆锥形突起部、截头圆锥形突起部或多边形形状和弓形形状的另一种组合。
图66的主体1459形状为简单的弧形,其具有在大约2英寸(5 cm)至大约30英寸(76cm)的范围中的曲率半径R。在一些实施例中,曲率半径R为大约15英寸(38 cm)或大约20英寸(74 cm)。轮廓偏差的标称半径能够等于或小于大约0.1英寸。轮廓的实际半径能够偏离小于大约0.01英寸。这样的实施例非常适于产生如下液体带,即:所述液体带从上方查看具有大致矩形的形状,并且还跨越载片的宽度,并且对于特定的体积,所述液体带沿载片具有低的长度方差。曲率半径R能够基于待处理的标本数量、流体搅动量、处理液体的属性、间隙元件1450、1452的高度等来选择。在其它实施例中,可对置物810形状为复杂弧形(例如,椭圆弧形)、复合弧形等。在又一些实施例中,可对置物810能够是基本上平面的。跨越宽度W的表面能够是大致平直的。
可对置物810能够整体地或部分地由聚合物、塑料、弹性体、复合材料、陶瓷、玻璃或金属以及在化学上与处理流体和标本相容的任何其它材料制成。示例性塑料包括但不限于聚乙烯(例如,高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、共混物等)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)或其组合。在一些实施例中,可对置物810能够由单材料制成。在其它实施例中,可对置物810的不同部分由不同的材料制成。如果可对置物810是一次性的,则它能够整体地或部分地由相对廉价的材料制成。如果可对置物810是刚性的,则它能够整体地或部分地由聚碳酸酯、尿烷、聚酯、镀金属板等制成。
再次参考图66,端部952包括形式为锥形区域1461的吸引特征。锥形区域1461被定位成吸引液体带。当可对置物810过滚动时,液体带能够接触并且依附至锥形区域1461。弯曲表面1463提供了液体能够依附至的大表面区域。图示的锥形区域1461具有等于或小于大约0.08英寸的曲率半径,以与标准的显微镜载片协作来吸引液体带。如果需要或期望,也能够使用其它的曲率半径。在一些实施例中,圆整边缘1461的曲率在可对置物810的宽度W上是均匀的。在其它实施例中,所述圆整边缘的曲率在可对置物810的宽度W上变化。
可对置物810能够是一次性的,以防止交叉污染。如本文中所使用的,当应用于例如可对置元件、处理液体等的系统或部件(或部件的组合)时,术语“一次性的”是广义的术语,并且一般表示但不限于讨论中的系统或部件被使用有限的次数并且随后被丢弃。一些一次性部件,例如可对置元件,仅被使用一次并且随后被丢弃。在一些实施例中,处理设备的多个部件是一次性的,以进一步防止或限制残留污染。在其它实施例中,这些部件是非一次性的,并且能够使用任何次数。例如,非一次性的可对置元件可以经受不同类型的清洁和/或消毒处理,而不会相当大地改变可对置元件的特性。
本文中公开的载片能够是1英寸x3英寸的显微镜载片、25 mm x75 mm的显微镜载片或另一种类型的平的或基本上平的衬底。“基本上平的衬底”是指但不限于具有至少一个基本上平的表面的任何物体,但更通常是指在物体的相反两侧上具有两个基本上平的表面的任何物体,并且甚至更通常是指具有相反的基本上平的表面的任何物体,所述相反的表面是大小大致相等的,但比物体上的任何其它表面要大。在一些实施例中,基本上平的衬底能够包括任何合适的材料,包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、硅、半导体材料、金属、其组合等。基本上平的衬底的非限制性示例包括平盖、SELDI和MALDI芯片、硅晶片或具有至少一个基本上平的表面的其它大致平坦的物体。
从前述内容将理解的是,出于图示的目的,在本文中已对本发明的具体实施例进行了描述,但未详细示出或描述公知的结构和功能,以避免不必要地模糊本发明的至少一些实施例的描述。本文中描述的系统能够执行用于制备用于分析的生物标本的范围广泛的过程。在上下文允许的情况下,单数或复数的术语也可以分别包括复数或单数的术语。除非用语“或”、“或者”被清楚地限于表示只有一个单数物体而排除两个或者更多物体的清单上的其它物体,否则“或”、“或者”在所述清单的使用可以被理解为包括:(a)在所述清单上的任何物体;(b)所述清单上的所有物体;或(c)所述清单的物体的任何组合。单数形式“一”、“一个”、“一种”和“所述”包括复数个所指物,除非上下文另外明确指示。因此,例如,引用“标本”指一个或多个标本,例如两个或更多个标本、三个或更多个标本或者四个或更多个标本。
上述的各种实施例能够被组合以提供另外的实施例。本文中描述的实施例、特征、系统、装置、材料、方法和技术在一些实施例中可以与2012年12月26日提交的标题为“OPPOSABLES AND AUTOMATED SPECIMEN PROCESSING SYSTEMS WITH OPPOSABLES”的美国专利申请号61/746,078、2012年12月26日提交的标题为“AUTOMATED SPECIMEN PROCESSINGSYSTEMS AND METHODS OF USING THE SAME”的美国专利申请号61/746,085、2012年12月26日提交的标题为“SPECIMEN PROCESSING SYSTEMS AND METHODS FOR MODERATINGEVAPORATION”的美国专利申请号61/746,087、2012年12月26日提交的标题为“SPECIMENPROCESSING SYSTEMS AND METHOD FOR UNIFORMLY HEATING SLIDES”的美国专利申请号61/746,089、2012年12月26日提交的标题为“SPECIMEN PROCESSING SYSTEMS AND METHODSFOR ALIGNING SLIDES”的美国专利申请号61/746,091、美国专利申请号13/509,785、美国专利申请号13/157,231、美国专利号7,468,161以及国际申请PCT/US2010/056752中描述的实施例、特征、系统、装置、材料、方法和技术中的任何一个或多个相似,所有的这些专利通过引用整体地并入到本文中。此外,本文中描述的实施例、特征、系统、装置、材料、方法和技术在特定的实施例中可以适用于或与在上述专利和申请中公开的实施例、特征、系统、装置、材料、方法和技术中任何一个或多个结合使用。如果有必要,能够修改所公开的实施例的各方面,以采用各个上述专利、申请和公开的构思来提供再进一步的实施例。上面列举的所有申请通过引用整体地并入到本文中。
鉴于上面详细说明的描述,能够对这些实施例做出这些和其它改变。例如,密封元件能够具有单件式或多件式的构造,并且能够包括任何数量的保持特征。一般而言,在以下权利要求中,所用的术语不应被解释为将权利要求限制于在说明书和权利要求中公开的具体实施例,而是应当被解释为包括连同这样的权利要求有权享有的等同物的全部范围一起的所有可能的实施例。因此,权利要求不受本公开的限制。

Claims (14)

1. 一种用于将液体分配到一个或多个显微镜载片(156)上的自动化载片处理设备(100),包括:
多个储存井(180);以及
试剂吸移管组件(175),其包括在用于从所述储存井(180)中的一个获得试剂的至少一个装载位置(213)与用于将试剂分配到所述显微镜载片(156)中的一个上的至少一个分配位置之间可移动的试剂吸移管(204);
其特征在于,所述自动化载片处理设备(100)还包括:
包括所述多个储存井(180)的圆盘传送带(177);
清洗吸移管组件(176),其配置成清洗所述多个储存井(180);以及
驱动机构(184),其耦接至所述圆盘传送带(177),并且配置成使所述圆盘传送带(177)旋转,以相对于所述试剂吸移管组件(175)和/或所述清洗吸移管组件(176)定位所述储存井(180),
其中,所述试剂吸移管组件(175)是在用于从处于填充站(209)处的容器(211)获得试剂的填充位置与用于以来自所述填充站(209)的试剂填充所述储存井(180)中的一个或多个的分配位置之间可移动的。
2.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述填充站(209)包括多个容纳试剂的容器(211);并且其中,所述自动化载片处理设备(100)还包括:
多个载片处理站;
其中,所述试剂吸移管组件(175)是可移动通过所述自动化载片处理设备(100)的内腔的,以将在所述填充站(209)处获得的试剂运输至所述圆盘传送带(177),并且将来自所述圆盘传送带(177)的试剂混合物分配到处于所述载片处理站处的显微镜载片(156)中的一个上。
3.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述驱动机构(184)被配置成顺序地使所述储存井(180)在所述清洗吸移管组件(176)的清洗吸移管(213)之下旋转。
4.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述试剂吸移管组件(175)被配置成用来自所述储存井(180)中的任何一个的试剂来填充所述试剂吸移管(204)。
5.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),还包括控制器(144),所述控制器(144)通信地耦接至所述驱动机构(184),并且配置成命令所述驱动机构(184),使得所述驱动机构(184)顺序地将所述储存井(180)中的每一个移至用于通过所述清洗吸移管组件(176)来清洗的清洗位置。
6.如权利要求5所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述控制器(144)存储和执行用于命令所述试剂吸移管组件(175)用来自试剂容器(211)的试剂来填充所述储存井(180)的指令。
7.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),还包括具有混合指令的控制器(144),所述混合指令是可执行来命令所述试剂吸移管组件(175)的,使得所述试剂吸移管组件(175)将至少两种试剂递送至所述储存井(180)中的一个,以产生试剂混合物。
8.如权利要求7所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述控制器(144)具有混合试剂分配指令,所述混合试剂分配指令是可执行的,以命令所述试剂吸移管组件(175)将所述试剂混合物分配到标本上。
9.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述清洗吸移管组件(176)被流体耦接至真空源(237),并且当所述真空源(237)抽真空时,所述清洗吸移管组件(176)从所述储存井(180)中的一个抽取液体。
10.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述圆盘传送带(177)包括溢道(187),所述溢道(187)配置成允许试剂从所述储存井(180)流出,同时防止试剂在相邻的储存井(180)之间流动。
11.如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述圆盘传送带(177)包括排放管(183)和多个溢道(187),所述多个溢道(187)允许试剂的溢出从所述储存井(180)朝向所述排放管(183)流动。
12. 如权利要求1所述的自动化载片处理设备(100),其特征在于,所述填充站(209)包括容纳试剂的多个容器(211);并且其中,所述自动化载片处理设备(100)还包括:载片处理站,其包括:
载片保持器台板(601),其具有配置成接收载片(156)的接收区域(680),其中,所述载片(156)的第一侧朝向所述接收区域(680),并且第二侧背朝所述接收区域(680);以及
可对置物致动器(525),其定位成保持可对置元件(810、2012),以在所述可对置元件(810、2012)与位于所述接收区域(680)处的载片(156)之间限定毛细间隙(930),所述可对置物致动器(525)配置成使所述毛细间隙(930)沿所述载片(156)在第一方向上移动,以使液体带沿所述载片(156)的第二侧从第一位置移至第二位置,并且减小所述液体带沿基本上平行于所述第一方向的方向的宽度,
其中,所述试剂吸移管组件(175)是可移动通过所述自动化载片处理设备(100)的内腔的,以将在所述填充站(209)处获得的试剂运输至所述圆盘传送带(177),并且将来自所述圆盘传送带(177)的试剂混合物分配到处于所述载片处理站处的显微镜载片(156)上。
13.一种将液体分配到显微镜载片(156)上的方法,所述方法包括:
顺序地将试剂递送至圆盘传送带(177)的多个储存井(180),以产生试剂混合物,其中,所述圆盘传送带(177)是可旋转的,以顺序地将所述储存井(180)定位在清洗位置处;
当所述储存井(180)中的至少一个位于所述清洗位置处时,用来自所述储存井(180)中的一个的所述试剂混合物中的一种来至少部分地填充试剂吸移管(204);
在用试剂至少部分地填充所述试剂吸移管(204)后,以机器人的方式使所述试剂吸移管(204)朝向所述显微镜载片(156)移动,并且将所述试剂分配到所述显微镜载片(156)上;以及
当所述至少一个储存井(180)位于所述清洗位置处时,清洗所述储存井(180)中的至少一个,
其中,所述试剂吸移管组件(175)是在用于从处于填充站(209)处的容器(211)获得试剂的填充位置与用于以来自所述填充站(209)的试剂填充所述储存井(180)中的一个或多个的分配位置之间可移动的。
14. 如权利要求13所述的方法,还包括:
使所述圆盘传送带(177)旋转以将包含试剂的所述储存井(180)中的一个定位在所述清洗位置处;以及
在所述清洗位置处清洗所述储存井(180),以移除所述试剂。
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