CN105683352B - 用于使流体散布在衬底上的设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及用于使流体散布在衬底上的设备和方法。用于使流体散布在衬底上的散布器包括刮器和框架。刮器和框架可配合来容许刮器在框架上平移，以及相对于框架平移。刮器使流体散布在衬底上，并且框架支承刮器和衬底。框架还可包括斜坡，以使刮器的一部分升离衬底。

Description

用于使流体散布在衬底上的设备及其使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月26提交的临时申请No. 61/869,881的优先权。

技术领域

本公开大体涉及涂沫流体，并且特别地，涉及使流体散布在衬底上。

背景技术

分析生物样本包括将生物样本放在衬底(诸如显微镜载片)上供检查的步骤。一旦放在衬底之后，生物样本可涂沫在衬底上，从而形成较宽且较薄的一层生物样本，以使得能够较高效地处理、成像和检查生物样本的成分。但是，不均匀可导致与成像和检查有关的问题，从而导致错误且不准确的分析。因此，从业者、研究人员和工作与悬浮液或溶液有关的那些人一直寻找一种用于使生物样本、溶液或悬浮液重复且均匀地散布在衬底上的设备和方法。

附图说明

图1A-1C显示示例散布器。

图2A-2B显示示例刮器。

图2C显示示例刮器。

图3显示示例框架。

图4A-4B显示示例散布器。

图5显示示例散布器。

图6显示示例刮器。

图7显示用散布器散布样本的流程图。

具体实施方式

本公开涉及用于使流体散布在衬底上的流体散布器和方法。散布器包括刮器和框架。刮器和框架可配合来容许刮器在框架上平移，以及相对于框架平移。刮器使流体散布在衬底上，并且框架支承刮器和衬底。框架还可包括斜坡，以使刮器的一部分升离衬底。

散布器

图1A显示散布器100的分解图。散布器100包括刮器102和框架104。刮器102使流体散布在衬底上，衬底由框架104保持就位。刮器102包括把手106，把手106使得用户能够沿着框架104移动刮器102，同时最终将流体散布在由框架104保持就位的衬底上。刮器102还包括平台108。平台108包括延伸部110和刀片112，延伸部110从把手106延伸，刀片112从延伸部110向下延伸，以接合流体。平台108可在大小上设置成接触衬底的表面的至少一部分，或者可在大小上设置成以便不接触衬底的表面。刀片112可为笔直、成角度或弯曲的。平台108可由金属、陶瓷、橡胶、塑料或者它们的组合构成。备选地，可移除延伸部110，并且刀片112和把手106可沿纵向同轴，从而共用同一中心轴线。备选地，散布器100可允许前后散布，使得刮器102沿第一方向移动，并且然后沿第二方向向后移动。例如，刀片112可包括双刮刀，以沿相反的方向散布悬浮液。

刮器102还包括第一翼114和第二翼116。第一翼114和第二翼116分别包括第一凸缘118和第二凸缘120。第一凸缘114和第二凸缘116朝向内，以分别配合位于框架104的把手106的凸缘114和116的相反的侧的第一导引件(未显示)和第二导引件118。

框架104包括平行的第一臂122和第二臂124，它们从支柱(stanchion)126延伸。第一臂122和第二臂124各自包括搁架128。搁架128是相应的侧的内部顶部部分的切口。当衬底插入到框架104中时，搁架128支承衬底。搁架128阻止衬底相对于框架104平移。第一臂122和第二臂124是可调节的，从而允许在同一框架104内使用不同尺寸的衬底。

刮器102和框架104可通过舌槽连接互锁，以容许刮器102在框架104上平移，以及相对于框架104平移。刮器102的第一凸缘118和第二凸缘120(即，舌)分别与第一导引件(未显示)和第二导引件130(即，槽)配合。第一导引件(未显示)和第二导引件130包括线性部分132和斜坡134。线性部分132容许刮器102以一致高度在衬底上拉动流体。当刮器102到达斜坡134且移动经过斜坡134时，刀片112升离衬底，以避免散布在衬底的边缘和端部上，同时还允许从框架104上轻易地移除衬底。斜坡134可成角度或弯曲。当刮器102到达斜坡134的端部时，支柱126可支承刮器102的至少一部分，使得以便防止刀片112和/或延伸部110碰到支柱126或框架104的任何其它部分。备选地，刮器102相对于框架104的移动可被诸如弯曲机构、电动促动器、线性或非线性导引件、旋转机构、齿条和小齿轮等局限于x-y平面。备选地，凸缘可位于框架104上，而导引件则可位于刮器102上。

图1B显示散布器100的等距视图。图1C显示沿着线I-I得到的散布器100的横截面。

图2A显示刮器200的示例。刮器200类似于刮器102，只是刮器200包括连接器202。连接器202可位于平台206的延伸部204上。平台206还包括刀片208，它类似于刀片112。连接器202容许容器(未显示)将流体分配到衬底上，而不必在插入到框架中之前，将流体或其一部分传送到衬底上。连接器202可带螺纹，或者嵌有鲁尔(Luer)锁。连接器202可为任何适当的形状，包括(但不限于)圆形、长方形、圆锥形、金字塔形等。连接器202可为空心容座，或者可为具有针的容座。例如，图2B是沿着线II-II得到的横截面图，如在图2B中看到的那样，具有柔性底部212的管210可倒转，使得帽214被针216刺破。柔性底部被推动，它将预定体积的流体吸过针。然后流体从针216分配到衬底上。备选地，流体可通过注射器分配、通过可压缩帽分配，经由配件通过泵分配等。

图2C显示刮器218的示例。刮器218类似于刮器200，只是刮器218包括平台220，在平台220上，延伸部222的侧部密闭，以在平台220的下侧上形成腔体224。延伸部222还包括刀片226，它类似于刀片112。延伸部222还可包括连接器228，它类似于连接器202。

图3显示框架300的示例。框架300类似于框架104，只是框架300包括具有背板304的支柱302。背板304可包括可控制的驱动机构306，以使刮器(未显示)沿着框架300以恒定速率移动。可控制的驱动机构306包括(但不限于)弹簧、阻尼器(例如旋转或线性阻尼器)，以使刮器(未显示)以恒定速率移动。可控制的驱动机构306可用来随着流体滴的大小在衬底上改变而使刮器(未显示)沿着框架以可预测的运动轮廓移动。

图4A显示散布器400的等距视图。图4B显示沿着线III-III得到的散布器400的横截面图。散布器400包括刮器402和框架404。刮器402包括主体406，它连接到第一翼408和第二翼410上。第一翼408包括第一凸缘(未显示)，并且第二翼410包括第二凸缘412。第一凸缘(未显示)和第二凸缘412配合框架404的相应的侧的导引件414(诸如通过舌槽接头)，以导引刮器402的x-位置、y-位置和z-位置。第一凸缘(未显示)和第二凸缘412分别从第一翼408和第二翼410延伸向主体404的中心轴线。

刮器402还包括平台416。平台416可包括第一支承部件418和第二支承部件420，它们从主体406延伸且连接到主体406上。延伸部422在与第一支承部件418和第二支承部件420在此处连接到主体406上的端部相反的端部处，连接第一支承部件418和第二支承部件420。延伸部422包括刀片424，以与衬底上的流体相互作用，从而使流体散布在衬底上。刀片424可为疏水或亲水的。第一支承部件418和第二支承部件420可包括弯曲部426。弯曲部426可为第一支承部件418和第二支承部件420上的缺口，或柔性材料，以容许刀片424相对于主体406弯曲。刀片424可在大小上设置成接触衬底的表面的至少一部分，或者可在大小上设置成以便不接触衬底的表面。刀片424可为锥形或平坦的。刀片424可由金属、陶瓷、橡胶、塑料或者它们的组合构成。刮器402还包括在延伸部422和第一支承部件418和第二支承部件420的汇合部处的足部428，足部428向下延伸，并且可接合衬底，以保持相对于衬底有一致的刀片高度。弯曲部426还可预加载，以使足部428保持恒定地接触衬底。备选地，足部428可接合框架404的搁架。

刮器402还可包括连接器430。连接器430可位于主体406中。连接器430容许容器(未显示)将流体分配到衬底上，不必在插入到框架中之前将流体或其一部分传送到衬底。连接器430可为孔、空心容座，或者可为具有针的容座。例如，具有柔性底部的管或管状主体可倒转，使得帽被针刺破。柔性底部被推动，这将预定体积的流体吸过针。然后流体从针分配到衬底上。备选地，流体可通过注射器分配、可压缩帽分配，经由泵通过配件分配等。

连接器430可带螺纹或者嵌有鲁尔锁。连接器430可为任何适当的形状，包括(但不限于)圆形、长方形、圆锥形、金字塔形等。在与连接器430连接之后，容器可用作把手。备选地，刮器402还可包括把手，以相对于框架404移动刮器402。

框架404包括第一臂432和第二臂434，第一臂432和第二臂434在一端处断开，并且在另一端处通过支柱436连接。第一臂432和第二臂434各自包括搁架438。搁架438是相应的侧的内部顶部部分上的缺口。然后在各个侧内从相应的搁架438中切出唇缘440。当衬底插入到框架404中时，唇缘440支承衬底，而搁架438则支承平台416的足部428。唇缘440阻止衬底相对于框架404平移。第一臂432和第二臂434是可调节的，从而容许在同一框架404内使用不同尺寸的衬底。

相应的导引件414是线性的。各个搁架438还包括垫块(riser)442，当刮器402到达搁架438的端部时，垫块442使平台416升离衬底。然后平台416的足部428支托在位于各个垫块442后面的定位槽444中。当足部428到达定位槽444时，搁置部(dock)446支承刮器402的至少一部分，诸如刀片424。备选地，导引件可位于刮器402上，而凸缘则可位于框架404上。可手动地使刮器402相对于框架404移动，或者通过(包括(但不限于))弯曲部机构、电动促动器、线性或非线性导引件、旋转机构等使刮器402相对于框架404机械地移动。

框架404还可包括背板。背板可包括可控制的驱动机构，以使刮器402沿着框架404以恒定速率移动。可控制的驱动机构包括(但不限于)弹簧、阻尼器(例如旋转或线性阻尼器)，以使刮器(未显示)以恒定速率移动。可控制的驱动机构可用来随着流体滴的大小在衬底上改变而使刮器(未显示)沿着框架以可预测的运动轮廓移动。

图5显示散布器500的等距视图，散布器500包括刮器502和框架504，刮器502包括主体506，它连接到第一翼508和第二翼510上。各个翼508和510包括凸缘512。凸缘512配合框架504的相应的侧的导引件514(诸如通过舌槽接头)，以导引刮器502的x-位置、y-位置和z-位置。凸缘512分别从第一翼508和第二翼510延伸向主体504的中心轴线。

刮器502还包括平台516，平台516可包括第一支承部件518和第二支承部件520，它们从主体504延伸且连接到主体504上。延伸部522在与第一支承部件518和第二支承部件520在此处连接到主体506上的端部相反的端部处连接第一支承部件518和第二支承部件520。延伸部522包括刀片524，以与衬底上的流体相互作用，从而使流体散布在衬底上。刀片524可为疏水或亲水的。第一支承部件518和第二支承部件520可包括弯曲部526。弯曲部526可为第一支承部件518和第二支承部件520上的切口，或柔性材料，以容许刀片524相对于主体506弯曲。刀片524可在大小上设置成接触衬底的表面的至少一部分，或者可在大小上设置成以便不接触衬底的表面。刀片524可为金属、陶瓷、橡胶、塑料或者它们的组合。刀片524可为锥形或平坦的。刮器502还包括分别在延伸部522和第一支承部件518和第二支承部件520的汇合部处的足部528，足部528向下延伸，并且可接合衬底，以保持相对于衬底有一致的刀片高度。弯曲部526还可预加载，以使足部528保持恒定地接触衬底。备选地，足部528可在轨道548处接合框架504的搁架。第一翼508和第二翼510可包括切口530，以容许操作者或另一个装置抓握刮器502，将其拉过框架504。第一翼508和第二翼510还可包括防护件532，以在至少两个框架并排放置时，防止操作者或另一个装置干扰其它样本。防护件532还可容许在不同的刮器之间有一致的抓握高度，以及在当刮器在框架之间移动时，有一致的抓握高度。

刮器502还可包括连接器534。连接器534可为独立于刮器502的零件，并且可通过附连节段536附连到刮器502的主体506上。附连节段536可为夹子，以便滑动到主体506上。连接器534容许容器(未显示)将流体分配到衬底上，而不必在插入到框架中之前，将流体或其一部分传送到衬底。连接器534可包括在基座540内的膛孔538，它从附连节段536延伸向刮器502的刀片542。膛孔538可接受或配合容器，并且可带螺纹，或者可包括鲁尔锁。备选地，膛孔538可包括针，以刺破容器。例如，具有柔性底部的管或管状主体可倒转，使得帽被针刺破。柔性底部被推动，其将预定体积的流体抽过针。然后流体从针分配到衬底上。备选地，流体可通过注射器分配、可压缩帽分配，经由泵通过配件分配等。

框架502包括支柱542，支柱542邻接第一侧544和第二侧546。框架502的各个侧包括导引件514，导引件514可延伸相应的侧的全部长度，或者当导引件514仅延伸相应的侧的一部分时，导引件514可延伸相应的侧的仅一部分，导引件514可包括凹口548，以容许刮器502插入到导引件514上。轨道548可成角度，以基于体积不定的尚未涂沫的样本部分来保持刀片524与样本的相对距离(即，保持一致的刀片524涂沫面积比)。各个凸缘512可穿过相应的凹口548，并且然后移动，以接合相应的导引件514。各个侧还包括搁架550和壳套(mantle)552，当衬底插入到框架504中时，搁架550支承衬底，壳套552用以支承和接合刮器502的足部528。壳套552可包括垫块554，以使刮器502的刀片524升离衬底。框架504还可包括唇缘556，以阻止衬底相对于框架504平移。框架504的各个侧可包括切口558，以容许操作者或另一个装置在将刮器502拉过框架504的同时抓握框架504。框架504的各个侧还可包括基部560，使得操作者或另一个装置可通过对框架504施加力来稳定框架504。框架504还可包括腔体562，以容许衬底插入到框架504中，以及从框架504移除衬底，而不碰到具有样本或可接收样本的衬底的部分。框架504可为水平或者成角度的(即，大约0.1°-5°)。

框架504还可包括背板。背板可包括可控制的驱动机构(未显示)，以使刮器502沿着框架504以恒定速率移动。可控制的驱动机构(未显示)包括(但不限于)弹簧、阻尼器(例如旋转或线性阻尼器)，以使刮器(未显示)以恒定速率移动。可控制的驱动机构(未显示)可用来随着流体滴的大小在衬底上改变而使刮器(未显示)沿着框架以可预测的运动轮廓移动。

图6显示刮器600的等距视图。刮器600类似于刮器502，只是刮器600包括从支撑件604延伸的容座602。容座602包括膛孔606，膛孔606跨越容座的长度，并且构造成接收容器。容座602还可包括套管608，它可包括指状物610，以将容器固定在容座602内。容座602保持容器，容器包含待通过孔口612分配的样本。备选地，容座602可包括针，针插入到容器中，以将一部分样本抽出衬底，以及抽到衬底上。针沿竖向延伸，从而平行于容座602的壁。

刮器600还可包括贴靠部614，它在主体506和容座602之间延伸，以支承容座602。支撑件604可通过弯曲部526连接到主体506上。支撑件604包括刀片616，它类似于刀片524。

刮器可由多种不同的材料构成，包括(但不限于)陶瓷；金属；有机或无机材料；以及塑料材料；以及它们的组合。刮器可为一次性或可重复使用的。框架可由多种不同的材料构成，包括(但不限于)陶瓷；金属；有机或无机材料；以及塑料材料；以及它们的组合。框架可为一次性或可重复使用的。轨道可在相应的第一侧和第二侧中的外侧上，或者可在相应的第一侧和第二侧中的内侧上。

备选地，散布器可包括多个框架。刮器可包括彼此相邻的多个刀片，使得刀片的数量等于框架的数量。刀片可共用把手，使得拉动把手使所有刀片都同时移动。刀片还可共用第一臂和第二臂，以便共同离开衬底。

备选地，散布器可容纳在盒中，以插入到机器中，并且然后在使用之后从机器中弹出。盒的盖子是可移除的，以接近内容物，或者把手和连接器可延伸通过盖子，以便将流体分配到衬底上，以及移动刮器来散布流体。

方法

为了方便起见，参照白细胞层的示例流体来描述方法。但下面描述的方法不意于使它们的应用范围受此限制。方法在实践中可用于任何类型的悬浮液、溶液或流体。例如，样本流体可为尿液、血液、白细胞层、红血球、血浆、骨髓、囊性流体、腹水流体、大便、精液、脑脊髓流体、乳头吸出流体、唾液、羊膜流体、阴道分泌物、粘膜分泌物、水状液、玻璃体液、呕吐物，以及任何其它生理流体或半固体。方法和设备还可用于另一种适当的溶液或悬浮液。此外，示例流体可与来自前面的处理或用于后续处理和分析的处理溶液混合，诸如防腐剂、细胞粘着溶液、固定剂等。

图7显示用散布器散布样本的流程图。在框702中，可获得白细胞层的样本，诸如浓缩物和/或离析物，并且保持在容器内。在框704中，可将诸如显微镜载本的衬底预加载到框架的搁架。在框706中，可将白细胞层样本的至少一部分分配到衬底上。可将一滴或不止一滴白细胞层分配到衬底上。当将一滴分配到衬底上，可使滴在衬底的长侧之间是大约等距的。当将不止一滴分配到衬底上时，可使滴在衬底的长侧之间相等地间隔开。

在框708中，可将刮器拉过框架，以将样本散布在衬底上。突起与白细胞层相互作用，从而通过毛细作用向外(即，宽度)带走白细胞层，以及/或者使其经过(即，长度)显微镜载片。当刮器的导引件向上滑动到框架的轨道内的斜坡上时，突起升离显微镜载片。在框710中，然后可从搁架水平地或竖向地移除衬底，以便阻止白细胞层从衬底流走或移动。

在菱形712中，可确定是否有任何样本残留在待分配的容器中。在椭圆714中，当无白细胞层残留时，过程结束。但是，当白细胞层残留时，过程继续，在框704处开始，并且将新衬底放在搁架上，使刮器复位，并且过程必要地重复多次，直到容器清空为止。

为了说明，前述描述使用特定术语来提供本公开的详尽理解。但是，将对本领域技术人员显而易见的是，不需要具体细节来实践本文描述的系统和方法。为了示出和描述，以示例的方式介绍特定实施例的前述描述。它们不意于为穷尽性的，或者使本公开局限于所描述的确切形式。考虑到以上教导，许多修改和变型是可行的。显示和描述实施例是为了最佳地阐明这个公开的原理和实际应用，从而使得本领域技术人员能够最佳地利用具有各种修改的本公开和各种实施例，因为它们适合构想到的特定用途。意于的是本公开的范围由所附权利要求和它们的等效物限定。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

刮器，其具有：主体；第一翼，其具有第一凸缘，以接合框架上的第一导引件；以及第二翼，其具有第二凸缘，以接合所述框架上的第二导引件；以及平台，所述平台包括：

第一支承部件，其包括至少一个弯曲部，并且从所述主体向外延伸，

第二支承部件，其包括至少一个弯曲部，并且沿与所述第一支承部件相同的方向从所述主体向外延伸，

延伸部，其连接所述第一和第二支承部件，

刀片，其从所述平台至少部分地向下延伸，以接合衬底上的流体，以及

在各个汇合部处的至少一个足部，在各个所述汇合部处，所述平台接合所述第一支承部件和所述第二支承部件；以及

所述框架具有：第一臂，其包括所述第一导引件；第二臂，其包括所述第二导引件；以及支柱，其用以连结所述第一臂和所述第二臂，其中，所述第一臂和所述第二臂中的各个包括用以支承所述衬底的搁架。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述刮器进一步包括连接器，以接受和保持至少部分地填充有所述流体的容器，所述连接器包括：

用以附连到所述刮器的主体上的附连节段；

延伸远离所述附连节段且延伸向所述刮器的刀片的基座；以及

延伸通过所述基座的膛孔。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述连接器的膛孔带螺纹或者包括鲁尔锁。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述膛孔包括用以刺破所述容器的针。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述容器包括具有柔性底部的管状主体和待被所述针刺破的帽，使得当所述柔性底部被推动时，预定体积的流体被吸过所述针，并且然后从所述针分配到所述衬底上。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述刮器的刀片为长方形、半球形、三角形或锥形。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述刀片是橡胶、塑料、陶瓷、金属或者它们的组合。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括在所述主体内的连接器，以接受和保持至少部分地填充有所述流体的容器。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述连接器是孔、容座或具有针的容座。

10.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述连接器是螺纹孔或者包括鲁尔锁。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述框架进一步包括壳套，以支承和接合所述刮器的足部。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述框架进一步包括唇缘，以阻止所述衬底相对于所述刮器平移。

13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，各个壳套包括垫块，以改变所述足部的高度，以及使所述刀片升离所述衬底。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，各个搁架包括：

垫块，其用以改变所述足部的高度，并且使所述刀片升离所述衬底，以及

定位槽，其用以在所述足部行进上所述垫块之后锁住所述足部。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述平台包括用以支承所述刀片的搁置部。

16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述框架是成角度的。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述角为0.1度至5度。

18.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一导引件和所述第二导引件分别延伸所述第一臂和所述第二臂的部分长度。

19.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一导引件和所述第二导引件分别在所述第一臂和所述第二臂的外侧上。

20.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一导引件和所述第二导引件是成角度的。