CN106461688A - 自动化标本处理系统和显微镜载玻片的多步处理 - Google Patents

Abstract

本文描述了能够对承载在显微镜载玻片上的标本实现自动化处理的系统和方法。本技术的方面涉及，例如，用于将液体分配到载玻片上的自动化载标本处理系统和方法。所述系统可以并行地或者顺序地执行锁定周期。每个锁定周期可以包括用于定址相应载玻片以分配液体的锁定步骤。可以使不同锁定周期的锁定步骤同步以防止在分配器之间的任何碰撞。

Description

自动化标本处理系统和显微镜载玻片的多步处理

技术领域

本公开涉及制备用于分析的标本的系统。具体地，本公开涉及标本处理系统和用于处理承载有标本的显微镜载玻片的多步方法。

背景技术

已经开发出各种各样的用于制备和分析生物标本的技术。示例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。通常通过将一种或者多种液体（例如，试剂）施加至标本来制备标本以进行分析。如果用多种液体处理标本，则每种液体的施加和随后的清除对于产生适合用于分析的染色标本可以是很重要的。例如，通常用一系列手工施加的试剂来处理承载有生物标本（例如，组织切片或者细胞）的显微镜载玻片，以向否则为透明的或者不可见的细胞或者细胞组成添加颜色和对比度。由于实验室技术人员之间的技术不同，该劳动密集型过程通常导致处理不一致，并且通常导致较低的产量。

“浸蘸”自动化机器和自动化移液器系统通常用在实验室中以对大量标本进行染色。浸蘸自动化机器可以通过将承载有标本的显微镜载玻片的架浸入在保持在敞口容器内的敞口浴器中来批量地处理标本。遗憾的是，在容器之间的处理液体的带出导致了处理液体的污染和降解以及在各批之间的处理不一致。尤为甚者，从标本脱落的细胞可以导致在液浴器中的其它载玻片的污染并且可以导致误诊。浸蘸过程还利用超量体积的液体，这在必须改变试剂以减小标本交叉污染的可能性时导致较高的处理成本。敞口容器还易于造成蒸发损失和试剂氧化降解，而试剂氧化降解可能会显著改变试剂的浓度和有效性，导致在各批之间的染色特性不一致。另外，因为在单个架中的所有载玻片都浸泡在相同的浴器中，所以每个载玻片受到相同的染色协议（staining protocol），由此妨碍了单独化的标本处理。因此，浸蘸自动化系具有许多缺点。自动化移液系统具有能够单独地将液体分配到标本的移液头。为防止污染，移液端不直接接触标本并且可以另设计有一次性端。为避免在移液头之间的碰撞，自动化移液系统可以设计有为一组载玻片服务的单个移液头。遗憾的是，单个移液头设计的速度限制了系统产量。另外，自动化移液系统可以设计为将较小的体积精确地分配到标本上，以便与浸蘸系统相比，减少生成的废液的量。

发明内容

至少一些实施例涉及配置为协调资源以处理承载有标本的显微镜载玻片的自动化标本处理系统。可以使用算法来确定各种任务的调度表以有效地使用资源并且一致地处理标本。在一些实施例中，自动化标本处理系统包括能够执行锁定周期以便分配液体的可移动分配器设备。该分配器设备可能能够彼此碰撞。因此，可以使锁定周期同步以避免或者限制在分配器设备之间的碰撞和/或分配器设备的相应功能的干扰。在一个实施例中，成列的分配器设备可以单独地以顺序地、平行地、或者既顺序又平行地方式处理成组的载玻片，而彼此无物理接触。每个分配器设备可以包括基于双锁定步骤协议移动的两个或者更多个液体分配机构。例如，一个分配器机构可以基于一种锁定步骤协议对载玻片进行定址（address），并且另一个分配器机构可以基于另一种锁定步骤协议对该相同的载玻片进行定址。可以使锁定步骤同步以协调分配机构的移动（例如，能够碰撞的分配机构）以避免碰撞。还可以控制标本处理系统的操作以避免流体系统（例如，染色分配、非染色分配等）与其它系统之间的碰撞，该其它系统，诸如材料处置部件（例如，载玻片转移机构、一次性转移机构、盖转移机构等）。可以对各种任务进行调度，以提供所需的产量并避免干扰（包括接触）。

在一些实施例中，自动化标本处理系统包括成列的分配器设备，该分配器设备包括机器人移液器和分配器头（例如，能够用于淹没载玻片的吸入和分配液体流的分配器头）。可以将移液器定位在载玻片上方以便进行分配，并且可以将分配器头定位为与载玻片横向相邻以便进行分配。在一个实施例中，分配器头可以具有一种或者两种自由度，并且移液器可以具有三种自由度。例如，分配器头可以直线移动，并且移液器可以具有三种直线运动方向。机器人移液器可以包括，但不限于，配置为吸入、保持和分配液体的机械臂组件。

在一些实施例中，自动化标本处理系统可以使用算法来确定锁定步骤并且可以选择与该锁定步骤相关联的任务。锁定步骤处理可以为每个载玻片提供相同的资源分配并且可以在载玻片之间提供定时或者化学性或者两者的统一以便进行一致的染色，从而增强结果的可靠性和可重复性。锁定步骤可以是交错的以防止在能够彼此物理接触的移动部件之间的碰撞。在一些实施例中，多锁定步骤处理可以包括多个锁定步骤用于通过不同的移液器头施加不同液体。例如，双锁定步骤处理可以包括两种不同的锁定步骤例程，其协调为使用上面描述的两个或者更多个独立的液体分配机构来提供多个载玻片或者多组载玻片的同时处理。锁定步骤可以具有统一的持续时间以提供在载玻片（例如，在相同组中的载玻片、在不同组中的载玻片等）之间的一致处理 。自动化标本处理系统可以确定无碰撞行进路径、时间最优行进路径、和/或机器人部件的协调运动。

至少一些实施例包括具有非染色锁定步骤、染色锁定步骤或者其它锁定步骤的双锁定步骤过程。在每个非染色锁定步骤中，分配器机构可以定位为将非染色液体（例如，一种或者多种批量流体（bulk fluid））分配到一个载玻片上，或者执行替代操作，诸如，清洗分配器。在每个染色锁定步骤中，另一分配器机构可以定位为将液体（例如，一种或者多种新鲜试剂或者其它液体）分配到一个载玻片上。可以对非染色锁定步骤与染色锁定步骤进行协调以并行处理多组载玻片。另外，非染色锁定步骤的参数（例如，时间段、顺序等）可以与染色锁定步骤的参数（例如，时间段、顺序等）不同。在一些实施例中，可以按照高频率重复非染色锁定步骤以频繁地服务每个载玻片以，例如，补充液体来维持载玻片上的最小液体体积。可以按照较低频率重复染色锁定步骤，因为可以更不频繁地施加试剂。在一些实施例中，单个染色锁定步骤被执行用于每组非染色锁定步骤。由此，用于分配非染色液体的分配器机构比染色分配器机构更经常对每个载玻片进行定址。

在一些实施例中，一种用于处理保持在载玻片处理站处的承载有标本的显微镜载玻片的方法包括：经由根据第一锁定步骤对每个载玻片进行定址顺序地通过第一分配器定址载玻片。第一分配器可相对于载玻片处理站移动并且配置为将液体传送到被定址的载玻片上。还通过第二分配器顺序地对载玻片进行定址。第二分配器可以根据第二锁定步骤对每个载玻片进行定址并且可相对于载玻片处理站移动。在一些实施例中，单独地处理标本，以对标本执行不同的染色协议。可以相对于第二锁定步骤调度第一锁定步骤，以防止当第一分配器和第二分配器顺序地对载玻片进行定址时，在第一分配器与第二分配器之间的任何碰撞。在染色之后并且在锁定步骤的调度器的控制下，可以通过使用，例如，运输设备（例如，机械臂、转移机构等）将载玻片机器人化地运离载玻片处理站。可以将第一分配器和第二分配器定位在分配位置处，该分配位置定址且将液体传送至相应载玻片上（例如，与载玻片相邻、在载玻片上方等）。随着这些移动被分配到给定的锁定步骤，其还可以被调度以避免在不同运输设备之间的可能的碰撞。还可以控制染色站的操作以在移动载玻片、处置可对置元件（例如，用于扩散流体的盖片和弧形件）、操纵载玻片上的液体等时，避免在分配器和处理站之间的干扰，包括碰撞。

在一些实施例中，自动化标本处理系统可以包括调度器模块，该调度器模块选择操作并且确定该操作的顺序以控制处置功能（例如，架转移、条码读取、载玻片干燥等）或者其它具有，例如，具体定时要求的功能。调度器模块可以命令系统的部件执行标本处理、单独的载玻片或者架的STAT处理、或者其它类型的处理。在一些实施例中，标本处理系统可以依据使用者是否选择STAT处理、目标产量或者其它目标参数，而在不同的操作模式之间进行交替。在一些实施例中，调度器模块可以包括一种或者多种算法、数据库、和/或染色信息。可以基于，例如，所需的染色特性、所需的处理时间等来选择算法。在一些实施例中，可以使用一种算法来生成用于分配非染色液体（例如，清洗溶液、溶剂、脱蜡液体等）的调度表而使用另一算法来生成用于分配试剂的染色调度表。还可以使用算法使任务同步。

在一种操作模式中，调度器模块将任务排队并且依次执行这些任务，在给定的锁定步骤类型（例如，染色、非染色等）的背景下每次一种资源是可用的。这种资源可以包括，但不限于，机械臂组件、混合站、和其它部件。在一些实施例中，双锁定步骤调度器模块可以在操作的加工车间式（job shop）调度模式中操作，在该模式下，按照资源-时间比例来分布任务，以在预定时间量内处理任务。例如，调度器模块可以同时利用所有可用的资源以在最短时间内执行任务。可以使用操作的工作间调度模式来将所有资源投放到单个载玻片处理站。

在标本处理系统背景下用于任务控制的调度表可以包括，但不限于，用于移动部件的任务、用于分配液体的任务、用于操作载玻片处理站的任务、用于移动物品（例如，架、载玻片、可对置元件等）的任务等。调度表将在锁定周期的背景下运行用于顺序地执行任务，以相对于载玻片对分配器设备进行定位。例如，锁定周期可以包括锁定步骤用于对将液体分配到载玻片上的分配器机构进行定位。用于分配液体的调度表可以包括分配开始时间和分配停止时间。用于操作载玻片处理站的调度表可以包括，但不限于，用于沿着载玻片滚动可对置元件的任务、培养任务、真空任务（例如，施加真空以移除液体的任务）等。

在一些实施例中，用于处理承载有标本显微镜载玻片的方法包括：将载玻片传送至相应的载玻片处理站；重复地执行第一锁定周期，该第一锁定周期包括顺序地将第一分配器定位在多个第一分配位置处以便将液体传送到载玻片中的每个上；以及执行第二锁定周期，该第二锁定周期包括顺序地将第二分配器定位在多个第二分配位置处以便将液体传送到载玻片中的每个上。可以对载玻片的处置进行调度，以避免在将载玻片传送至相应的载玻片处理站时在材料处置部件（例如，载玻片处置器）之间的任何碰撞。对第一锁定周期和第二锁定周期进行调度，以防止在，例如，分配器（例如，两个染色分配器、两个非染色分配器等）之间或者在其它部件（例如，流体部件、材料处置部件、载玻片转移头等）之间的任何碰撞。在一个实施例中，第一锁定周期包括传送来自第一分配器的一个或者多个非染色液体流，并且第二锁定周期包括传送来来自第二分配器的一个或者多个机器人移液器的液体。可以基于与该锁定步骤相关联的任务的物理限制（例如，移动批量流体机器人或者其它非染色硬件所需的时间），来设置最高频率锁定周期（即，‘非染色’锁定周期）。可以将第二频率（即，‘染色’锁定周期）设置为最高频率的整数倍（例如，1X、2X、3X等），并且可以选择第二频率以适应与该锁定步骤相关联的任务的限制（例如，通过使用染色硬件吸入和分配试剂所需的时间）。按照这种方式，可以对双锁定步骤方法进行调整以适应各种自动化标本处理系统。

在更进一步的实施例中，用于处理承载有标本的显微镜载玻片的方法，包括，将第一组承载有标本的显微镜载玻片传送至第一载玻片处理站。将第二组承载有标本的显微镜载玻片传送到第二载玻片处理站。执行非染色锁定周期，并且该非染色锁定周期包括顺序地移动第一非染色分配器至第一分配位置以便将液体分配到第一组中的载玻片上，并且顺序地移动第二非染色分配器至第二分配位置以便将液体分配到第二组中的载玻片上。在执行非染色锁定周期时执行染色锁定周期，并且该染色锁定周期包括，顺序地移动第一染色分配器至第一试剂分配位置以便将试剂分配到第一组中的载玻片上，并且顺序地移动第二染色分配器至第二试剂分配位置以便将试剂分配到第二组中的载玻片上。在一些实施例中，非染色锁定周期可以包括将液体同时分配到成对的载玻片上（例如，第一组中的一个载玻片和第二组中的一个载玻片）直到所有的载玻片都已经接收到液体。在其它实施例中，通过两个分配器、三个分配器、四个分配器等可以同时处理三组或者更多组载玻片。在一些实施例中，染色锁定周期可以包括交替地将试剂液体分配到第一组中的载玻片和第二组中的载玻片上。在一些实施例中，交替地分配试剂包括：（a）将试剂传送到第一组中的一个载玻片上；（b）在步骤（a）之后，将试剂传送到第二组中的一个载玻片上；以及（c）顺序地重复步骤（a）和步骤（b）以将试剂传送到第一组中的大多数或者全部载玻片上和第二组中的大多数或者全部载玻片上。可以重复该过程以执行各种各样的染色协议。

在一些实施例中，自动化载玻片处理系统包括多个载玻片处理站，该多个载玻片处理站配置为保持相应的承载有标本的显微镜载玻片、非染色分配器设备、和染色分配器设备。非染色分配器设备可相对于载玻片处理站移动并且配置为顺序地将液体分配到载玻片上。染色分配器设备可相对于载玻片处理站移动并且配置为顺序地将试剂分配到载玻片中的每个上。在一些实施例中，自动化载玻片处理系统可以包括与分配器设备通信的控制器。该控制器可以包括计算机可读介质，该计算机可读介质包含用于执行进程的指令，该进程包括重复地执行被调度以防止在分配设备之间的任何碰撞的锁定周期。

本技术的至少一些实施例涉及一种通过沿着载玻片滚动可对置元件使标本与液体接触的系统。将可对置元件的非平面的（例如，弯曲的）湿润表面与运载有标本的载玻片隔开的距离足以在湿润的表面与载玻片之间形成液体弯月层（例如，薄的流体膜、液体带等）。例如，液体弯月层可以接触标本的至少一部分，并且可以通过使用操纵动作(manipulative action)使液体弯月层移动横过载玻片。可以将液体分配到载玻片上以维持可经由毛细动作移动的弯月层的所需体积。毛细动作可以包括，但不限于，由于粘附力、粘合力和/或表面张力所导致的液体自发地穿过在弯曲的、湿润的可对置表面与载玻片之间的间隙的现象所导致的弯月层的移动。可对置元件可以操纵(例如，摇动、移置等)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。可以通过分配管理蒸发损失(如果有的话)以维持所需的液体体积、试剂浓度等。

附图说明

参照下面附图来描述非限制性的和非穷尽性的实施例。在不同视图中，除非另有说明，相同的附图标签指类似的部分或者动作。

图1是根据所公开的技术的实施例的自动化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。示出移除了保护壳的部分。

图3是图2的标本处理系统的部分的细节图。

图4是根据公开的技术的实施例的液体分配到承载有标本的显微镜载玻片上的视图。

图5是保持在可对置元件与载玻片之间的液体的视图。

图6是定位在载玻片上方的移液器的视图。

图7是移液器将液体分配到载玻片上的视图。

图8是保持在可对置元件与载玻片之间的液体的视图。

图9示出了根据所公开的技术的用于处理承载有标本的载玻片的序列。

图10是根据所公开的技术的实施例的成列的载玻片的俯视图和用于相对于时间分配液体的锁定步骤图表。

图11是根据所公开的技术的实施例的成列的载玻片的俯视图和用于相对于时间分配液体的双锁定步骤图表。

图12是根据所公开的技术的实施例的用于双锁定步骤处理的参数表。

图13至图18是针对不同流数的相对于时间的锁定步骤的图表。

图19是示出了根据所公开的技术的实施例的计算系统的框图。

具体实施方式

图1示出了自动化标本处理系统100（“系统100”），包括保护壳120、载玻片托架停放站124（“停放站124”）、可对置物托架装载站130（“装载站”130）、以及试剂停放站140、142。系统100可以通过使用经由装载站130装载的可对置元件（“可对置物”）来自动地处理承载标本的载玻片，以执行例如，标本调制（细胞调制、清洗、脱蜡等）、抗原检索、染色（例如，苏木素染色和伊红染色）、或者其它类型的协议（例如，免疫组织化学协议、原位杂交协议等）以制备标本用于目视检查、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）、或者其它分析或者成像方法。在处理（例如，经烘烤染色）期间，载玻片可以始终运载标本以便于处置，同时还防止交叉污染（例如，在载玻片之间的污染）。在一种操作模式下，可以根据相同的协议对一批载玻片进行处理。在另一操作模式下，可以使用不同的协议对相同批次中的不同载玻片进行处理。例如，系统100可以利用独特的染色协议单独地处理每个载玻片，并且优化其内部部件的使用，以即维持处理一致性又提供较高的产量。

保护壳120可以抑制、限制或者大体上防止污染物进入内部处理环境。保护壳120可以包括盖146，可以打开该盖146以接近内部部件，包括但不限于，流体部件、载玻片处理站、混合部件（例如，混合井、试剂托盘等）、载玻片托架处置部件、可对置物托架处置部件、干燥器、加压装置（例如，泵、真空装置等）等。

停放站124包括成排的湾部。载玻片托架以篮的形式定位在左湾部148中。每个湾部可以配置为接收其它类型的载玻片托架，诸如，架、篮、托盘、或者适用于在标本处理前、处理期间和/或处理后运载载玻片的其它类型的托架。所图示的停放站124包括12个由分隔件隔开的湾部。可以基于待使用的载玻片托架的类型和/或系统100的容量来选择湾部的数量、湾部的位置、湾部的方位、和湾部的配置。

装载站130包括接收开孔150，使用者可以通过该接收开孔150装载可对置物托架。可对置物托架可以是保持成摞的可对置元件的匣。在其它实施例中，可对置托架可以为套筒或者用于运载可对置物的其它移动式结构。

每个停放站140、142可以包括成排的湾部，并且每个湾部可以保持一个或者多个容器，该容器包括试剂容器、瓶、盒中袋试剂容器等。停放站140的湾部可以接收保持较小体积的液体的容器，并且停放站142的湾部可以接收保持较大体积的液体的容器。例如，批量的液体容器（例如，保持清洗剂、溶剂等的容器）装载到停放站142的相应湾部中。可以方便地用满的容器替换停放站140、142中的空容器。

控制器144可以命令系统部件，并且，一般可包括，但不限于，一个或多个处理器、计算机、中央处理单元、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114可包括，但不限于，一个或多个存储元件，诸如，存储器（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））。存储的信息可包括，但不限于，调度器模块、算法、试剂配方、锁定步骤信息、加热程序、优化程序、校准程序、索引程序、数据库、和/或可执行程序。可以使用调度器模块来选择部件的操作，并且确定这种操作的顺序。试剂配方可以是将液体进行组合以生产待分配到载玻片上的新鲜试剂的协议。锁定步骤信息可以包括，但不限于，行进路径（例如，移液器或者其它分配器的无碰撞行进路径、时间最优行进路径等）和同步信息（诸如，在锁定周期、锁定步骤等之间的关系）。可以执行优化程序以对性能进行优化，这是通过，例如，减少过多的液体消耗（例如，试剂消耗），提高生产率，减少废弃物，增强处理一致性等。

图2是系统100的等距分解视图，该系统100包括站163、载玻片推顶器组件200、可对置物分配器380、和标本返回机构157。站163、载玻片推顶器组件200和可对置物分配器380位于内部环境121的左侧。将标本返回机构157位于内部环境121的右侧。成排的152载玻片处理站可以独立地处理由水平分隔开的载玻片运载的生物标本。载玻片处理站可以是线性布置（图2所图示）、圆形布置、或者任何其它所需的布置。载玻片转移设备135可以包括将载玻片运载到和运载自载玻片处理站的转移头136和配置为移动转移头136的运输组件137。在一些实施例中，可以根据锁定步骤（例如，染色锁定步骤）来控制载玻片转移设备135。

液体分配器系统171可以包括分配器设备172和分配器设备173（被示出为位于壳中）。分配器设备172可以包括机器人移液器160、162的形式的分配器，该分配器可以与一个或者多个混合站165a、165b（统称为“混合站165”）配合以制备和分配液体，并且，在一些实施例中，受染色锁定步骤的控制。在一些实施例中，包括所图示的实施例，可以独立地将移液器160、162移动至大体上在载玻片上方的位置并且该移液器160、162可以包括，但不限于，一个或者多个移液头、移液器（例如，可重复使用的移液端、一次性移液端、容量移液器、微量移液器等）、吸液管、或者其它流体部件。可以基于待同时处理的载玻片的数量来选择机器人移液器的数量和配置。在一个实施例中，分配器设备172可以具有两个以上的移液器（例如，三个移液器、四个移液器、五个移液器等）以并行处理大量的载玻片。为了移动移液器160、162，分配器设备172可以包括运输设备189，该运输设备189可以包括，但不限于，一个或者多个轨道组件（例如，轨道191和滑座193）、机器人处置器、X-Y-Z运输系统、输送器、驱动电机、或者其它自动化机构或者部件。在其它实施例中，分配器设备172可以具有单个移液器 。

混合站165可以充当暂存区以显著地提高处理能力或者增强处理。移液器160、162可以在混合站165获得液体（例如，保持在井中的液体）并且将液体传送到载玻片上。可以在分配之前立即将反应性试剂（诸如，一经混合就立即反应的试剂）混合，以增强染色的一致性和质量。因为试剂在需要之前可以暂存，所以可以提高载玻片处理能力以提供大量的自动化载玻片处理。

分配设备173可以包括：以分配器头175a、175b（图3示出了定位为与载玻片相邻的一个分配器头175）的形式的一个或者多个分配器、和配置为移动分配器头175a、175b的运输设备176。分配器头175可以配置为每次将液体（例如，非染色液体、补给液体等）分配到一个载玻片上，并且该分配器头175可以包括， 但不限于，一个或者多个孔口（宝石喷嘴（jewel orifice））、端口、喷嘴、阀门（例如，单向阀、止回阀、泄压阀等）、传感器（例如，压力传感器、流体检测传感器等）、加压装置（例如，泵）、或者用于控制液体传送的其它部件。运输设备176可以包括，但不限于，一个或者多个轨道组件（例如，图2中的轨道/皮带组件177）、机器人处置器、X-Y-Z运输系统、输送器、驱动电机，或者用于在各位置之间运载物品的其它自动化机构。在一些实施例中，分配器头175a、175b可以包括若干分配器头，该分配器头配置为同时或者顺序地将液体流直接传送到载玻片上，由此清洗或者淹没载玻片。轨道组件177可以将这若干个分配器头移动越过或者临近成组的间隔开的载玻片。流体模块可以将液体从液体源（诸如，位于图1的停放站140、142处的容器）传送到分配器设备173。

图2示出了保持废料容器149a、149b的废料抽屉143。气动模块可以将废料从载玻片处理站传送至可以定期清空的容器149a、149b。可以通过流体模块来控制流体流入部件的、从部件流出的、和在部件内的移动，该流体模块包括，例如，管线、泵、阀门、和/或过滤器。气动模块可以供给加压流体（例如，空气）并且生成真空以执行各种载玻片处理操作并且以使液体在系统100各处移动。

系统100可以进一步包括在部件之间运输物品的一个或者多个转移机构，并且包括，但不限于，一个或者多个机器人处置器（例如，机械臂）、X-Y-Z运输系统（例如，具有轨道组件和/或升降机的运输系统）、或者能够在各位置之间运载物品的其它自动化机构（例如，将承载有标本的载玻片运载到和运载自载玻片处理站）。在一些实施例中，转移机构包括一个或多个末端执行器、夹持器、抽吸装置、保持器、夹具、或者适用于保持物品以将物品运载至所需位置的其它部件。例如，转移机构可以将载玻片和/或可对置物运输到和运输自载玻片处理站。

图3是载玻片处理站155（图3中指出一个）的排152的部分的细节视图。承载有标本的载玻片可以放置在载玻片处理站155的压板195（图3中指出一个）的支撑表面上，并且可对置物154（图3中指出一个）可以沿着载玻片156滚动以沿着载玻片156（指出一个）移动液体（例如，薄膜）、混合液体（例如，在载玻片上混合两种或者更多种液体）、或者另外操纵液体。每个载玻片处理站155可以独立地处理载玻片并且可以包括，但不限于，一个或者多个热元件（例如，加热器、Peltier装置等）、致动器（例如，可对置物致动器）、流体装置（例如，流体管线、阀门等）、加压装置（例如，泵）、风扇、密封构件（例如，用于相对于载玻片密封的密封构件）、传感器（例如，载玻片检测传感器、加压传感器等）等。

图3示出了能够保持较小体积的试剂（例如，大约10毫升至大约150毫升）的密封容器212并且该密封容器212可以具有帽151，该帽151具有隔153形式的密封元件，该密封元件可以最小化、限制或者基本上防止蒸发损失。当使用者将容器212安装在试剂停放站140（图1）的湾部中时，可以破坏（例如，刺穿、撕开等）隔153以建立与分配器（例如，移液器160、162）的流体连通，该分配器将液体传送至适合的载玻片和混合站（例如，图2的混合站165a、165b中的一个），并且还将液体从混合站传送至载玻片。这个过程可以受染色锁定步骤的控制。容器212可以包括，但不限于，一个或者多个人类可读标签、机器可读标签（例如，待由系统读取的条形码）、或者其它类型的标签。可以基于待执行的染色协议来选择容器212的内容物、保持容量、和形状/配置。

在操作中，使用者可以将运载承载有标本的载玻片的载玻片托架装载到图1的停放站124的空的湾部中，并且可以将运载可对置物的可对置物托架装载到装载站130中。可以将载玻片托架转移至读取器（例如，标签读取器、条形码读取器等）（未示出），该读取器读取载玻片上的标签（若有的话）。可以将载玻片托架传送至图2的处理站163，该处理站163可以包括，但不限于，干燥器（例如，脱水单元）、加热单元（例如，烘烤模块）、或者能够从载玻片去除水分、对标本进行加热（例如，对标本进行加热以将标本粘附至载玻片）的其它部件等。在一些实施例中，处理站163将热空气吹过载玻片以干燥载玻片，并且如果标本含有石蜡，则该热空气可以软化石蜡以促进标本至载玻片的粘附。空气系统可以部分地使空气再循环以控制站163中的湿度。可以拾取载玻片托架并且将其从站163运输至另一模块（例如，载玻片处理站、标签读取器等）或者使其返回至停放站124的湾部中的一个。

可以将载玻片传送到载玻片处理站155并且分配器头175将液体传送至静止的显微镜载玻片上（例如，图3的载玻片156）。在分配器头175将液体分配到一个载玻片上之后，可以移动分配器头175以顺序地对其它载玻片进行定址。在移液器162将试剂分配到载玻片上，可以从载玻片上移走移液器162以对其它载玻片进行定址。可以分配各种各样的不同液体以执行不同类型的协议。例如，分配器头175可以分配非染色液体（即，批量液体）并且移液器162可以分配染色液体（即，试剂）。通过调度器使分配器头175和移液器162的移动同步，以防止任何碰撞或者干扰。该移动可以基于时间序列，该时间序列被选择为以实现所需的产量、染色特性等。定时的序列是具有用于对载玻片进行定址的锁定步骤的锁定周期的一部分。一个分配周期可以包括用于将图3的分配器头175顺序地定位为与载玻片156相邻的锁定步骤，并且另一分配周期可以包括用于将移液器162顺序地定位为在载玻片156上方的锁定步骤。可以在各种时间使用可对置元件154，以覆盖载玻片156并且使蒸发损失最小化或者限制蒸发损失，如结合图4至图8所讨论的。

可以通过载玻片转移机构135将处理后的载玻片从载玻片处理站155运输至标本返回机构157。标本返回机构157可以将承载有标本的载玻片装载至载玻片托架，并且可以将装载后的载玻片托架运输至停放站124。如果载玻片托架与自动盖片器兼容，那么使用者可以将载玻片托架从停放站124传输至自动盖片器进行盖片。可替代地，可以手动地对载玻片进行盖片。可以通过使用光学设备，例如，显微镜或者其它光学装置（诸如，数字病理切片读取器），对盖片后的载玻片进行分析。

本文中公开的生物标本可以包括一个或多个生物样品，该生物样品可以是组织样品或者从受试者移除的样品（例如，任何细胞采集）。组织样本可以是在有机体内执行相似功能的相互连接的细胞采集。生物样本还可以是从任何活的有机体中获得的、由任何活的有机体排出的或者分泌的任何固体或者流体样本，该活的有机体包括，但不限于，单细胞有机体（诸如，细菌、酵母、原生动物和变形虫）、多细胞有机体（诸如，植物或者动物，包括来自健康的或者表面健康的人类受试者的样本、或者患有待诊断或者研究的病症或者疾病（诸如癌症）等的人类患者的样本）。在一些实施例中，生物样本可安置在显微镜载玻片上并且包括，但不限于，组织切片、器官、肿瘤切片、涂片、冻切片、细胞学准备或者细胞系。可以使用切取活检、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来获得样本。

图4至图8示出了分配液体和沿着载玻片156移动液体的阶段。图4示出了在对载玻片156进行定址的一个锁定步骤中的分配器头175，并且图6和图7示出了在对载玻片156进行定址的另一锁定步骤中的移液器162。图4至图8的分配过程可以是结合图10至图18讨论的处理的一部分。

图4是根据所公开的技术的实施例的在非染色锁定步骤中将非染色液体或者批量液体169分配到载玻片156上的分配器头175的侧视图。将液体流169传送到载玻片156的上表面178上，该载玻片通过压板195保持为大体上水平定向。术语“大体上水平”通常是指在与水平面相差大约+/-5度内的角度，例如，与水平面相差大约+/-3度内的角度，诸如，与水平面相差大约+/-1度内的角度。载玻片156的水平定向可以有助于将液体169保持在载玻片156上。可以将载玻片156保持在其它定向和位置。

图5是保持在可对置物154与装载到载玻片处理站上（例如，图3的站155）的载玻片156之间的液体169的侧视图。载玻片处理站包含电机和加热单元，该电机和加热单元用于控制可对置物154的运动速度（例如，大约10毫米/秒到大约180毫米/秒）和载玻片156的温度（例如，大约37摄氏度到大约100摄氏度）。在动态操作模式下，致动器192可以使可对置物154来回滚动以重复地将液体169的弯月形层移动通过标本179。在一些实施例中，可对置物154在移动液体169时保持液体169的蒸发速率大约等于或者小于预定速率（例如，在大约37摄氏度时，每分钟7微升、每分钟5微升等）。在静态操作模式下，可对置物154可以保持大体上静止以执行，例如，培养。载玻片站处理站可以在动态模式与静态模式之间转换以执行高级的染色协议。在一些实施例中，可对置物滚动的速度可以为大约100毫米/秒，以在载玻片处理站的加热器单元的给定设置点处提供沿着载玻片156大体上均匀的温度曲线。例如，在温度为100摄氏度的目标设置点处，180毫米/秒的滚动速度可以提供在大约4摄氏度内的横过载玻片156的温度均匀性，而100毫米/秒的滚动速度提供在大约6摄氏度内的的温度均匀性。可以根据所施加的液体的特性、所需的温度曲线、和可接受的蒸发速率（例如，更快的滚动速度可导致更高的蒸发速率）来调节滚动方向、滚动速度和滚动频率。

图6是在致动器192已经将可对置物154从降低的位置（图5）移动至升高的位置（图6）之后定位在分配位置处的移液器162的侧视图。可以将移液器162定位在载玻片156的中心区上方，以防止分配的液体落到载玻片156外。液体169的体积（例如，液体洼或者液体膜）可以覆盖大部分或者全部的标本179，由此限制或者防止标本179变干。在其它实施例中，载玻片156的上表面178基本上可以没有独立的液体169。

图7是对液体194（例如，试剂）进行分配的移液器162的侧视图。在分配了所需体积的液体194之后，致动器192可以将可对置物154降低到载玻片156上，并且可对置物154可以使液体移动横过载玻片156。

图8是在已经将可对置物154移动至降低的位置之后保持在可对置物154与载玻片156之间的液体199的侧视图。可以使用可对置物154来使液体199沿着载玻片156移动。

可以使用图4至图8中的方法来施加各种各样的液体。还可以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）、检测（例如，将视觉或者标志分子至探针）、放大（例如，放大蛋白质、基因等）、复染色等。在各种实施例中，该物质包括，但不限于，染色剂（例如，苏木素溶液、伊红溶液等）、润湿剂、探针、抗体（例如，单克隆抗体、多克隆抗体等）、抗原恢复流体（例如，水基或者非水基抗原恢复溶液、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(诸如，半抗原、酶或荧光基团等)的抗体或核酸的结合物、或者用于赋予颜色和/或增强对比度的其它类型的物质。可以通过使用移液器162分配较小体积的液体，而可以通过大体积的分配器头175分配较大体积的液体。例如，图2中的移液器160、162可以为个体化的染色分配小体积的液体，而分配器头175可以分配大体积的批量液体。如果标本179是包埋在石蜡中的生物样品，则可以通过使用由分配器头175分配的适合的脱蜡流体对样品178进行脱蜡。在移除脱蜡流体之后，可以通过使用分配器头175和/或移液器162顺序地将任何数量的物质施加至标本179。在一些实施例中，移液器162分配试剂，并且移液头175分配清洗溶液以清洗标本和/或载玻片。虽然将分配器头175描述为分配非染色液体，但是分配器头175也可以分配其它类型的液体，包括试剂。将移液器160、162描述为分配试剂，但是也可以分配其它液体，诸如清洗溶液。

图9示出了根据所公开的技术的实施例的用于处理载玻片的相对于时间的锁定步骤。一般情况下，液体分配器可以在不同时间对载玻片进行定址。在非染色或者高频率锁定周期205中，分配器对载玻片进行定址，以进行可能的液体分配。非染色锁定周期205可以包括分配器对载玻片进行定址的锁定步骤203和用于对其它载玻片进行定址的其它锁定步骤（未示出）。在染色或者低频率锁定周期211中，分配器对载玻片进行定址，用于可能的染色液体分配。可以重复非染色锁定周期和染色锁定周期205、211以周期性地将液体分配到载玻片上，详细说明如下。

在锁定周期205的锁定步骤203中，可以将分配器进行定位为将非染色液体分配到载玻片上。（图4示出了在该锁定步骤中以分配器头175形式的一个液体分配器。）可以在锁定步骤203的整个持续时间内分配液体。在另外的实施例中，仅在锁定步骤203的一部分内分配液体。在又另外的实施例中，在锁定步骤203内不分配液体。一旦完成锁定步骤203，可以将分配器从载玻片移走。在所图示的实施例中，锁定周期205具有等于30秒的持续时间LC₁以索引20个载玻片位置并且返回到相同的位置，因此锁定步骤203具有大概2.7秒的持续时间（在本实施例中，LS₁ =2.7秒被标记用于锁定步骤203”=30秒/｛20站移动+1返回移动｝），从而使得分配器在每隔30秒（即，在锁定步骤203中离开载玻片后大概27.3秒）之后在相同的载玻片上开始另一锁定步骤。

在锁定周期211的锁定步骤201中，可以将分配器定位为将染色液体分配到载玻片上。（图6和图7示出了在该锁定步骤期间移液器162形式的一个液体分配器。）在锁定步骤201的整个持续时间内，针对一个移液器（即，图2的移液器160的移液管）可能会发生染色任务，与另一个移液器（即，图2的移液器162）无碰撞。该染色任务可以包括，但不限于，从瓶（例如，图2的瓶149）吸取流体，将流体移动至标本（例如，标本）或者至混合站（例如，图2的混合站165a、165b），并且分配液体到这些位置中。在另外的实施例中，仅在锁定步骤201的一个部分内分配液体。在又另外的实施例中，在锁定步骤201周期中不分配液体。如果不分配液体，则分配器可能不移动，并且，在一些实施例中，可以将分配器定位在备用位置或者其它适合的位置。在图示的实施例中，锁定步骤201具有大概13.6秒的持续时间（大约13.6秒的LS₂被标记用于锁定周期201’），并且锁定周期211具有5分钟的持续时间LC₂（例如，10x非染色锁定步骤的定时），以便索引所图示的实施例的所有20个载玻片。在完成周期211之后（即，在对一组载玻片进行定址之后），分配器可以在锁定步骤201’中返回至载玻片。可以选择锁定周期偏移213以防止在锁定步骤201与锁定步骤203、203’中的一个或者两个之间的任何重叠。不同锁定周期的锁定步骤的时间段可以大体上彼此相等，以提供一致的处理。若需要或者期望，可以使用其它时段和偏移。

图10是根据所公开的技术的实施例的载玻片组152的俯视图和相对于时间的锁定步骤的图表。两个液体分配器设备173a、173b（统称为“分配器”173）可以移动（例如，线性地）以顺序地将液体分配到位于载玻片处理站处的载玻片上。非染色或者辅锁定周期228（“锁定周期228”）可以包括用于对组223中的所有载玻片进行定址的所有锁定步骤。锁定步骤222a与在第一位置224a处的分配器173a对应以便对载玻片223a进行定址。在对载玻片223a进行定址之后，分配器173a移动至第二位置224b（用虚线图示）以便对载玻片223b进行定址，该分配器173a与锁定步骤222b对应。可以顺序地移动分配器173以对组223中的相应载玻片进行定址并且该分配器173可以在返回锁定步骤223期间返回至初始分配位置224a，该返回锁定步骤223可以具有与其它锁定步骤（例如，锁定步骤222a）的持续时间相等或者不同的持续时间。

另一非染色或者辅锁定步骤238可以包括用于对组225中的所有载玻片进行定址的所有锁定步骤。在锁定步骤232a中，可以将分配器173b定位在分配位置234a处以便对载玻片233a进行定址。在对载玻片233a进行定址之后，分配器头173b移动至与锁定步骤232b对应的第二位置234b（用虚线图示）。可以移动分配器173以顺序地对与所图示的标绘的锁定步骤对应的组225中的相应载玻片进行定址。为避免碰撞，分配器173a、173b在同一时间不对相邻的载玻片（例如，直接相邻的载玻片或者间隔2到3个的载玻片）进行定址。例如，可以使分配器173a的移动与分配器173b的移动同步，从而使得分配器173a、173b在不同的时间分别地对载玻片223c、223j进行定址。在图10中，分配器173b对载玻片223c进行定址，而分配器173a对载玻片223c进行定址。可以选择将并行处理的载玻片分开的载玻片（或者载玻片处理站）的数量，以避免在移动分配器173a、173b时在机构的部件之间的碰撞。

图11示出了根据所公开的技术的实施例的相对于时间的用于分配器173a、173b的锁定步骤和用于移液器160、162（从上方示意性地示出）的锁定周期。在锁定周期241中，移液器160（图示为在载玻片223a上方）可以顺序地对组223中的每个载玻片进行定址。可以分别使分配器173a、173b的锁定周期228、238与移液器160、162的锁定周期241、227同步。在锁定周期241的锁定步骤242a中，移液器160可以对载玻片223a进行定址。在对载玻片223a进行定址之后，移液器160可以获得用于在锁定步骤242c中传送至下一载玻片223c的液体（例如，来自混合站165的液体）。可以重复该过程以对组223中的每个载玻片进行定址。可以按照与锁定周期228不同的频率来重复锁定周期241。例如，可以按照第一频率来执行锁定周期228，该第一频率是锁定周期241的频率的至少两倍的。由此，锁定周期228可以提供间隔度用于在特定的时间施加液体以清洗标本/载玻片、停止反应、补偿蒸发损失等。在一些实施例中，锁定周期228的频率与锁定周期441的频率之比约等于或者大于组223中的载玻片的数量。由此，可以执行一个或者多个锁定周期228用于锁定周期241的每个锁定步骤。

虽然分配器160、162可能能够碰撞，但是它们可以在不同的时间移动以避免此种碰撞。举例说明，如图11中所图示，可以协调锁定周期241、227以交替地将染色液体分配到组223中的载玻片上（使用分配器160）和组225中的载玻片上（使用分配器162），以避免在这些分配器之间的碰撞。在一些实施例中，在分配器160、162的锁定步骤之间可能不存在重叠。在其它分配例程中，在分配器160、162的锁定步骤之间可能存在一些重叠。

图12是双锁定步骤处理的参数的表格，具有用于第一锁定周期/步骤的流数（flownumber，FN）为-2、-1、1、2、3、和4（即，可以对流数进行调整，以设置在非染色锁定周期与染色锁定周期之间的频率关系）。考虑系统的任何物理限制，设想可以将支配高频率锁定周期的第一锁定周期时间（“FLC”或者“LC₁”）设置为尽可能快。然而，FLC仍可以是分钟的倍数，例如，15秒、20秒、30秒。这会允许容易地将协议步骤取整为分钟的分数，例如，3:20、4:00、15:30。如果FLC是分钟的非整数倍，例如，23秒，则以23秒的倍数计算或者设置FLC会更加困难但是仍有可能。这就是说如果培养时间需要在大约7-8分钟，则FLC必须设置为，例如，约7:17或者7:40。为此，可以设想优选地将FLC设置为整数秒。

在所图示的实施例中，FLC是20秒或者30秒。这产生第一锁定步骤时间（“FLS”或者“LS₁”），针对本实施例，基于每个周期必须索引的载玻片的数量（“n”），该第一锁定步骤时间（“FLS”或者“LS₁”）可以在大概1.8秒到大约2.7秒的范围内，该“n”针对所图示的实施例为10（总共20个载玻片，因此在“双”锁定周期算法中针对每个周期为10）。在一些实施例中，FLC可以在大约10秒到30秒的范围内。第二锁定步骤时间（“SLS”或者“LS₂”）可以在大约10秒到大约14秒的范围内。例如，SLS可以等于大约10.9秒、11.8秒、12.3秒、12.7秒或者13.6秒，并且第二位锁定周期（“SLC”或者LC₂）可以在大约4分钟到大约5分钟的范围内。如之前所提到的，可以选择其它时间段。

根据所公开的技术的实施例，图13、14、15、16、17和18分别是针对-2、-1、1、2、3和4的流数的锁定周期/步骤图表。系统100（图1）可以根据图10至图18中示出的锁定周期/锁定步骤来处理载玻片。虽然图10至图18示出了示例性的时间参数，但是也可以使用其它参数时间。图17和图18示出了锁定步骤的定时细节。在一些分配例程中，在锁定步骤之间可能存在一些重叠。图13示出了重叠的锁定步骤367、369。不同批次的载玻片可以使用不同的双锁定步骤过程来处理以对性能进行优化。例如，可以通过使用图13中示出的多步处理来处理一批载玻片，并且可以通过使用图14中示出的多步处理来处理另一批载玻片。图1的控制器144可以包含用于执行图13、14、15、16、17和18的各种锁定步骤序列的指令。另外，虽然图10-11、图13-18示出的实施例，其中左分配器和右分配器以相反方向上索引载玻片的处理位置（即，两个分配器在返回到外部位置之前向中心位置移动），但是还可能的是其可以索引为在相同的方向上移动。

图19是示出了根据本公开的实施例的计算系统303的框图。计算系统303可以包括控制器144，该控制器144具有计算机程序、过程、或者用编程语言编写成源代码的进程形式的部件，并且可以呈现出来以由处理器（例如，CPU）执行。各种源代码和对象字节代码（object byte codes）的实施方式可以储存在计算机可读存储介质上。在一些实施例中，控制器144具有可编程处理器433和数据库440。处理器433可以包括彼此互连的输入模块402、处理模块406、输出模块408、显示模块410（例如，显示器、监视器等）、存储器412、和调度器模块416。输入模块402可以接收操作输出430，诸如，所需的染色特性、处理时间或者其它信息，并且将该信息通信至其它部件。输入模块402还可以接收来自传感器（例如，温度传感器、载玻片存在传感器、条形码传感器等）或者其它检测器的传感器读数432。

处理模块406可以接收来自存储器412和/或数据库440的信息（例如，可使用的试剂、载玻片位置、温度设置点、功率设置、诸如环境温度和/或环境湿度等的环境信息、处理协议等）。处理模块406可以确定锁定步骤参数、锁定步骤开始时间、锁定步骤终止时间、传送路径协调等。存储器412还可以存储程序指令。可以使用一个存储的程序指令序列来使标本与清洗剂接触，并且可以使用另一程序指令序列来将试剂（例如，染色剂）施加至标本。可编程处理器433可以执行这种程序指令以执行同步的锁定步骤（例如，结合图11、13、14、15、16、17和18所讨论的锁定步骤）。

调度器模块416可以包括用于基于预定值（诸如，锁定增量）生成调度表的一个或者多个计算例程或者算法。锁定增量可以是定时或者部件的活动的分解（resolution）。在一些实施例中，锁定增量可以是分配器中的一个的最小分解。以将液体分配至单个载玻片的分配到第一分配器（例如，非染色/辅分配器）的第一锁定步骤时间（FLS），可以如图12所图示那样根据下面的公式确定：

FLS = FLC/(n+FR) （公式1）

其中，FLC是第一锁定周期的第一锁定周期时间，FR是分配到“返回时间”（例如，锁定步骤的数量需要物理地移动分配器横过其活动范围以将其“返回”至开始位置）的锁定步骤的常数（通常为1，如本实施例所图示的），以及n是待由第一分配器处理的载玻片的总数。针对图9和图10的实施例，载玻片的总数n为10，但该总数n可以大于或者小于10（例如，针对12个载玻片处理站，n为6）。

以将液体分配到相应的载玻片上用于第二锁定周期的，分配到第二分配器（例如，染色/主分配器）的第二锁定步骤时间（SLS）可以如图12所图示那样根据下面的公式确定：

SLS = (n+FR+FN) x FLS/2（公式2）

其中，n是待由第一分配器处理的载玻片的总数，FR是分配到“返回时间”的锁定步骤的常数，FN是流数，以及FLS是第一分配器（在公式1中计算得到的）的步骤时间。

调度器模块416可以基于流数（例如，等于-2、-1、1、2、3和4的流数，如图13、14、15、16、17和18所示）来确定调度表，虽然也可以使用其它流数。如在公式2中所述的，流数（FN）将支配第二锁定步骤（SLS）相对于第一锁定步骤（FLS）的定时（或者频率）。另外，有利地，第二锁定步骤分配器的流（即，移动）还受流数的影响，并且可以对该流进行选择以防止在分配器设备之间的碰撞（例如，在未恰当调度时，能够碰撞的图2的分配器设备172、173）。一个分配器可以顺序地对相邻的载玻片逐一进行定址，而另一分配器可以基于流数对载玻片进行定址。在一些实施例中，辅锁定步骤或者批量锁定步骤可以固定，并且主锁定步骤或者染色锁定步骤可以调整，调整是通过选择与通过主分配器使定时和/或载玻片定址的顺序偏移的特定配置对应的流数。在一些实施例中，辅锁定步或者批量锁定步骤可以调整，并且主锁定步骤或者染色锁定步骤可以固定。能够选择载玻片定址的顺序和定时使得系统可以更快并且更高效地进行独立的载玻片处置，而不牺牲统一的资源分布。

数据库440可以组织信息，包括：协议442、查找表444、液体信息446等。协议442可以包括，但不限于，标本调制协议、抗原检索协议、苏木精和伊红染色（H&E）染色协议、用于制备目视检查、荧光可视化、显微镜检查、显微镜分析、质谱法、成像（例如，数字成像）、或者其它分析或者成像的方法的标本的其它类型的协议。查找表444可以包括，但不限于，试剂配方、处理温度（例如，目标组织处理温度）、定时信息（例如，锁定周期时段、锁定步骤时段等）、和其它参数。液体信息446可以是关于清洗溶液、试剂等的特性的信息。在一些实施例中，使用者可以输入数据库信息。在其它实施例中，可以从容器（诸如，试剂容器）获得数据库信息。可以利用任何类型的数据库组织，包括：平面文件系统、分层数据库、关系数据库、或者分布式数据库。

继续参照图19，控制器144可以命令标本处理系统100的部件清洗载玻片/标本，施加试剂，并且施加补给液体。在染色期间，可以使染色剂的体积保持在平衡范围内。如果载玻片上的液体的体积超出平衡体积范围，则液体可以按照较高的速率蒸发并且可能会显著改变液体的浓度。如果液体的体积低于平衡体积范围，则液体的体积可能会不足以充分处理标本。液体体积不足还可导致在处理期间不期望的低液体摇动量。可以基于液体的组成、所需的处理温度或者所需的液体摇动来选择平衡体积范围。液体的平衡体积可以与流体体积对应（在一定温度或者温度范围内），该流体体积提供对标本的全覆盖并将蒸发损失保持为低于在目标水平。分配器（例如，图3的分配器头175）可以用作补充装置，该补充装置周期性地按照固定的或者可变的速率（例如，基于蒸发速率的速率）补给液体以将液体的体积保持在平衡体积范围之内。举例说明，图4的分配器175可以补充液体以保持液体199（图8）的体积在平衡体积范围内。在目标处理温度或者温度范围以及总的蒸发速率下，图19的控制器144可以确定平衡体积的目标范围和锁定周期/步骤调度表。

处理协议可能需要不同的可对置物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、粘性等）。如果标本是石蜡包埋的标本，可以在非染色/辅锁定步骤期间将较小体积的脱蜡溶剂（例如，12微升的二甲苯）传送到载玻片上。在脱蜡之后，可以在另一染色锁定步骤期间将较大体积的试剂传送到载玻片上。例如，分配器（例如，图7的移液器162）可以将体积为大约125微升到大约180微升的染色剂传送到载玻片上，并且随后通过使用来自分配器（例如，图4的分配器175）的清洗溶液将染色剂清除。

可以使用锁定步骤处理来在较低的温度下执行测定步骤（例如，抗体和色原体测定）。在本文中公开的载玻片保持器压板可以在大约35°C到大约95°C的温度范围内控制标本和/或处理液体。在一个实施例中，液体和/或标本保持在大约37°C的温度。分配器（例如，图2的分配器设备173）可以传送补给液体以将目标体积维持在大约30微升到大约350微升。在一些协议中，分配器按照每分钟大约4微升到大约5.1微升到每分钟大约5.6微升的速率传送补给液体。在这种实施例中，载玻片上的液体的体积在大约15分钟的时段内可以保持在大约90微升到大约175微升的范围内，这是基于大约10%到90%的相对湿度、大约15°C到大约32°C的环境温度、大约±1ºC的平均载玻片耐热性、和每秒大约25-60毫米的可对置物滚动速度。蒸发速率可以大体上与滚动速度成比例。如果滚动速度为每秒大约20毫米，每分钟大约3.8微升到每分钟大约4.2微升的补充速率可以将体积维持在大约115微升到大约200微升。如果滚动速度为每秒大约40毫米，每分钟大约5.1微升到每分钟大约5.6微升的补充速率则可以将使液体体积维持在大约115微升到大约200微升。在每秒大约90毫米的高滚动速度下，补充速率可以为每分钟大约7.6微升到每分钟大约8.4微升，以将体积维持在大约110微升到大约200微升。对于目标检索，可对置物的滚动速度可以为每秒大约100毫米并且补充速率可以为每分钟72微升。对于抗原检索，滚动速度可以为每秒大约180毫米并且补充速率可以为每分钟105微升。可以基于处理条件来选择其它补充速率。

通过上面的描述，要了解，在本文中已经处于示例目的描述了本发明的具体实施例，但是并未示出或者详细地描述公知的结构和功能以避免不必要地模糊对本发明的至少一些实施例的描述。在本文中描述的系统、设备、和部件可以执行各种各样的过程以制备生物标本用于分析。本文中公开的调度和方法可与不同类型的标本处理系统一起使用，该标本处理系统具有配置为将液体传送到静止的载玻片、在处理过程中周期性地或者持续地移动的载玻片等的设备。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单个物体而排除涉及两个或者更多物体的清单上的其它物体，否则“或”、“或者”在该清单的使用可以被理解为包括:（a）在该清单上的任何单个物体；（b）该清单上的所有物体；或（c）该清单的物体的任何组合。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数个所指物，除非上下文另外明确指示。因此，例如，对“标本”的提及指一个或多个标本，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在国际申请PCT/US2010/056752、PCT/EP2013/077557、PCT/US2013/077162、PCT/EP2013/077559、PCT/EP2013/077560、PCT/US2013/077177、PCT/EP2013/077649、和PCT/US2013/077192中描述的实施例、特征、系统、装置、材料、方法和技术中的一种或者多种相似，所有这些申请的全部内容以引用的方式并入本文。例如，本文所公开的载玻片处理站可以是在2013年12月20日提交的国际申请PCT/US2013/077162中公开的载玻片处理站或者标本处理站。另外，本文中所描述的实施例、特性、系统、装置、材料、方法和技术可以，在特定的实施例中，适用于或者与在上述专利和申请中公开的实施例、特性、系统、装置、材料、方法和技术中的任何一种或者多种一起使用。如果有必要，能够修改所公开的实施例的方面，以采用上述专利、申请和公开的各个构思来提供再进一步的实施例。上面列举的所有申请的全部内容均通过引用并入本文。

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。任何意图被处理为35U.S.C.§112, ¶ 6项下的权利要求将以用于“用于…的装置”开始，但是在任何其它上下文中对术语“步骤”或者“用于”的使用均不意图引发35U.S.C.§112, ¶ 6项下的处理。例如，术语“锁定步骤”不会引发根据35U.S.C.§112, ¶ 6项下的处理。一般情况下，在以下权利要求书中，不应将所使用的术语解释为将权利要求书局限于在说明书和权利要求中所公布的具体实施例，而是应将其解释为包括所有可能的实施例连同该权利要求书所赋予的同等物的全部范围。因此，权利要求不受本公开的限制。

Claims (45)

1.一种用于处理承载有标本的显微镜载玻片的自动化方法，所述自动化方法包括：

将多个承载有标本的显微镜载玻片传送到相应的载玻片处理站；

重复地执行第一锁定周期，包括顺序地将第一分配器定位在多个第一分配位置处以便将液体传送到相应的载玻片上；以及

执行第二锁定周期，包括顺序地将第二分配器定位在多个第二分配位置处以便将液体传送到相应的载玻片上，其中，使所述第二锁定周期与所述第一锁定周期同步以防止在同时执行所述第一锁定周期和所述第二锁定周期时在所述第一分配器与所述第二分配器之间的任何碰撞。

2.根据权利要求1所述的自动化方法，进一步包括：使所述第二锁定周期与所述第一锁定周期同步以防止在第一分配器设备与所述第二分配器设备之间的任何碰撞，当所述第一分配器设备移动所述第一分配器和/或当所述第二分配器设备移动所述第二分配器时，所述第一分配器设备和所述第二分配器设备能够碰撞。

3.根据权利要求1或2所述的自动化方法，其中

执行所述第一锁定周期，包括将非染色液体从所述第一分配器传送到所述载玻片中的每个上，以及

执行所述第二锁定周期，包括将来自所述第二分配器的机器人移液器的液体传送到所述载玻片中的每个上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动化方法，进一步包括：使所述第一锁定周期的多个第一锁定步骤与所述第二锁定周期的多个第二锁定步骤同步，以防止同时将液体从所述第一分配器和所述第二分配器传送到相同的载玻片上。

5.根据权利要求4所述的自动化方法，其中，所述第一锁定步骤中的每个与位于所述第一分配位置中的相应一个处的所述第一分配器对应，以及其中，所述第二锁定步骤中的每个与位于所述第二分配位置中的相应一个处的所述第二分配器对应。

6.根据权利要求4或者5所述的自动化方法，其中，所述第一锁定步骤中的至少一个具有与所述第二锁定步骤中的至少一个的时间段不同的时间段。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的自动化方法，其中，

所述第一锁定步骤，包括将非染色液体传送到所述载玻片中的一个或者多个上，以及

所述第二锁定步骤，包括将染色液体传送到所述载玻片中的一个或者多个上。

8.根据权利要求1所述的自动化方法，其中

所述第一锁定周期，包括多个第一锁定步骤，其中，所述第一锁定步骤中的每个对应于将所述第一分配定位在所述第一分配位置中的相应一个处并且具有第一时段，

所述第二锁定周期，包括多个第二锁定步骤，其中，所述第二锁定步骤中的每个对应于将所述第二分配定位在所述第二分配位置中的相应一个处并且具有与所述第一时段不同的第二时段。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的自动化方法，进一步包括：按照第一频率执行所述第一锁定周期，所述第一频率是执行所述第二锁定周期的第二频率的至少两倍。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的自动化方法，进一步包括：使所述第一锁定周期和所述第二锁定周期同步从而使得所述第一分配器和所述第二分配器就每个载玻片在不同的时间位于所述第一分配位置和所述第二分配位置处。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的自动化方法，进一步包括：使用所述载玻片处理站使分配自所述第一分配器的液体和分配自所述第二分配器的液体移动横过在所述载玻片上的标本。

12.根据权利要求1所述的自动化方法，进一步包括：在每当将所述第二分配器移动至第二分配位置中的一个时，执行所述第一锁定周期。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用附加的第一分配器重复地执行附加的第一锁定周期；以及

使用附加的第二分配器重复地执行附加的第二锁定周期从而使得所述附加的第二分配器的移动与所述附加的第一分配器的移动相协调。

14.根据权利要求1所述的自动化方法，进一步包括：

为所述第一锁定周期的多个第一锁定步骤中的每个确定第一锁定步骤时间（FLS）如下：

FLS = FLC/(n+FR)

其中，FCL是第一锁定周期的第一锁定周期时间，FR是分配给物理地使所述第一分配器返回通过其活动范围的所锁定步骤的常数，并且n是将由所述第一分配器处理的所述载玻片的总数；

为所述第一锁定周期（FLS）的多个第二锁定步骤中的每个确定第二锁定步骤时间(SLS)如下：

SLS = (n+FR+FN) x FLS/2

其中，n是将由所述第一分配器处理的所述载玻片的总数，FR是分配给物理地使所述第一分配器返回通过其活动范围的锁定步骤的常数，FN是流数，以及FLS是所述第一锁定步骤时间；

为所述第二锁定步骤（SLS）的多个第二锁定步骤中的每个确定第二锁定周期时间(SLC)如下：

SLC = SLS x (n + FR) x 2

其中，n是将由所述第一分配器处理的所述载玻片的所述总数，FR为分配给物理地使所述第一分配器返回通过其活动范围的锁定步骤的常数，以及SLS是所述第二锁定步骤时间；以及

基于所述流数（FN）使所述第一锁定步骤和所述第二锁定步骤同步以在不同的时间传送来自所述第一分配器的液体和来自所述第二分配器的液体。

15.根据权利要求14所述的自动化方法，其中，FN是整数。

16.根据权利要求14或15所述的自动化方法，其中，FLC是任何整秒数，该秒数选择为支持一个或者多个与非染色的操作相关联的任务，并且受所述一个或者多个任务的物理限制制约。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的自动化方法，其中，FCL大约是30秒。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的自动化方法，其中，SLC是整秒数并且FCL的整数倍数由FN的选择控制。

19.一种用于处理多个保持在载玻片处理站处的承载有标本的显微镜载玻片的自动化方法，所述自动化方法包括：

通过根据第一锁定步骤定址每个载玻片，顺序地将所述多个载玻片用第一分配器定址，其中，所述第一分配器能够相对于所述载玻片处理站移动并且配置为将液体传送到被定址的载玻片上；以及

通过根据第二锁定步骤定址每个载玻片，顺序地将所述多个载玻片用第二分配器定址，其中，所述第二分配器能够相对于所述载玻片处理站移动并且配置为将液体传送到被定址的载玻片上。

20.根据权利要求19所述的自动化方法，进一步包括：

使用所述第一分配器和所述第二分配器对由所述载玻片中的第一个承载的第一标本执行第一染色协议；以及

使用所述第一分配器和所述第二分配器对由所述载玻片中的第二个承载的第二标本执行第二染色协议，其中，所述第一染色协议与所述第二染色协议不同。

21.根据权利要求19或20所述的自动化方法，其中，对于通过所述第一分配器的所述多个载玻片的每次顺序定址，所述第二分配器仅定址所述载玻片中的一个。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的自动化方法，其中，使所述第一锁定步骤与所述第二锁定步骤同步以防止在所述第一分配器和所述第二分配器顺序地定址所述载玻片时在所述第一分配器与所述第二分配器之间的任何碰撞。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的自动化方法，其中，所述第一分配器和所述第二分配器能够彼此碰撞。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的自动化方法，其中，使所述第一锁定步骤与所述第二锁定步骤同步以防止所述第一分配器和所述第二分配器在相同的时间定址相同的载玻片。

25.根据权利要求19至24中任一项所述的自动化方法，其中，用所述第一分配器顺序地定址所述载玻片，包括顺序地将所述第一分配器定位为与所述载玻片相邻以便将所述液体传送到被定址的载玻片上。

26.根据权利要求19至25中任一项所述的自动化方法，其中，所述第一锁定步骤的时间段与用于定址两个或者更多个所述载玻片相同。

27.根据权利要求19至26中任一项所述的自动化方法，其中，所述第一锁定步骤的时间段与用于定址每个载玻片相同。

28.根据权利要求19至27中任一项所述的自动化方法，其中，

用所述第一分配器顺序地定址每个载玻片，包括使用所述第一分配器将非染色液体分配到被定址的载玻片上，从而使得所述非染色液体分配到每个载玻片上，以及

用所述第二分配器顺序地定址每个载玻片，包括使用所述第一分配器将染色液体分配到被定址的载玻片上，从而使得所述染色液体分配到每个载玻片上。

29.根据权利要求28所述的自动化方法，其中，在将所述载玻片上的标本染色之后，机器人地将所述载玻片运离所述载玻片处理站。

30.根据权利要求28或29所述的自动化方法，其中，所述第一锁定步骤与所述第二锁定步骤是交错的以防止所述第一分配器和所述第二分配器在相同的时间定址相同的载玻片。

31.根据权利要求19至30中任一项所述的自动化方法，其中所述第一分配器定址每个载玻片以第一时间段，以及其中，所述第二分配器定址每个载玻片以第二时间段。

32.根据权利要求19至31中任一项所述的自动化方法，进一步包括：

重复地执行第一锁定周期，包括根据第一顺序用所述第一分配器顺序地定址所述载玻片；以及

重复地执行第一锁定周期，包括根据与所述第一顺序不同的第二顺序，用所述第二分配器顺序地定址所述载玻片。

33.一种用于处理承载有标本的显微镜载玻片的自动化方法，所述自动化方法包括：

将第一组承载有标本的显微镜载玻片传送到第一载玻片处理站；

将第二组承载有标本的显微镜载玻片传送到第二载玻片处理站；

执行非染色锁定周期，包括：

顺序地移动第一非染色分配器至第一分配位置以便将液体分配到所述第一组中的所述载玻片上，以及

顺序地移动第二非染色分配器至第二分配位置以便将液体分配到所述第二组中的所述载玻片上；以及

在执行所述非染色锁定周期时执行染色锁定周期，其中，执行所述染色锁定周期包括：

顺序地移动第一染色分配器至第一试剂分配位置以便将试剂分配到所述第一组中的所述载玻片上，以及

顺序地移动第二染色分配器至第二试剂分配位置以便将试剂分配到所述第二组中的所述载玻片上。

34.根据权利要求33所述的自动化方法，其中，执行非染色锁定周期包括，同时将液体传送到对应的成对的载玻片上直到液体已经被分配到至少大多数所述载玻片上，其中，每对载玻片包括所述第一组中的一个载玻片和所述第二组中的一个载玻片。

35.根据权利要求33或34所述的自动化方法，其中，执行所述染色锁定周期包括，交替地将试剂液体分配到所述第一组中的所述载玻片上和所述第二组中的所述载玻片上。

36.根据权利要求35所述的自动化方法，其中，交替地将试剂液体分配到所述第一组中的所述载玻片上和所述第二组中的所述载玻片上包括：

（a）将试剂液体传送到所述第一组中的所述载玻片中的一个上；

（b）在（a）之后，将试剂液体传送到所述第二组中的所述载玻片中的一个上；以及

（c）重复（a）和（b）以将试剂液体传送到所述第一组中的所有所述载玻片上和所述第二组中的所有所述载玻片上。

37.根据权利要求33至36中任一项所述的自动化方法，其中，执行所述染色锁定周期包括，使所述染色锁定周期与所述非染色锁定周期同步，以避免在所述第一非染色分配器与所述第一染色分配器之间的任何碰撞，并且以避免在所述第二非染色分配器与所述第二染色分配器之间的任何碰撞。

38.根据权利要求33至37中任一项所述的自动化方法，进一步包括：按照与执行所述染色锁定周期的频率不同的频率来执行所述非染色锁定周期。

39.根据权利要求33至38中任一项所述的自动化方法，其中，执行所述非染色锁定周期包括：

使用所述第一非染色分配器将液体分配到所述第一组中的所述载玻片上；以及

使用所述第二非染色分配器将液体分配到所述第二组中的所述载玻片上，从而使得所述第二非染色分配器和所述第一非染色分配器不会在相同的时间将液体分配到直接相邻的载玻片上。

40.根据权利要求33至39中任一项所述的自动化方法，其中，所述第一染色分配器和所述第二染色分配器是能够独立移动的移液器。

41.根据权利要求33所述的自动化方法，其中，执行所述非染色锁定周期包括：

将非染色液体每次一个地分配到所述第一组中的所述载玻片上，以及

将非染色液体每次一个地分配到所述第二组中的所述载玻片上。

42.根据权利要求33所述的自动化方法，其中，执行所述染色锁定周期包括：

使与在所述第一试剂分配位置处的所述第一染色分配器对应的多个第一染色锁定步骤和与在所述第一分配位置处的所述第一非染色分配器对应的多个第一非染色锁定步骤同步，以及

使与在所述第一试剂分配位置处的所述第二染色分配器对应的多个第二染色锁定步骤和与在所述第二分配位置处的所述第二非染色分配器对应的多个第二非染色锁定步骤同步。

43.一种自动化载玻片处理设备，包括：

多个载玻片处理站，所述多个载玻片处理站配置为保持相应的承载有标本的显微镜载玻片；

第一分配器设备，所述第一分配器设备能够相对于所述载玻片处理站移动并且配置为顺序地将液体分配到位于所述载玻片处理站处的所述载玻片上；

第二分配器设备，所述第二分配器设备能够相对于所述载玻片处理站移动并且配置为顺序地将液体分配到所述载玻片中的每个上，从而使得所述第一分配器设备和所述第二分配器设备在不同的时间将液体传送到所述载玻片中的每个上；以及

控制器，所述控制器与所述第一分配器设备和所述第二分配器设备通信，所述控制器包括包含用于执行进程的指令的计算机可读取介质，所述进程包括：

执行第一锁定周期，包括顺序地将所述第一分配器设备定位在多个第一分配位置处以便将液体传送到位于所述载玻片处理站处的所述载玻片中的每个上；以及

执行第二锁定周期，包括顺序地将所述第二分配器设备定位在多个第二分配位置处以便将液体传送到所述载玻片中的每个上，其中，使所述第二锁定周期与所述第一锁定周期同步以防止在同时执行所述第一锁定周期和所述第二锁定周期时在所述第一分配器设备与所述第二分配器设备之间的任何碰撞，

其中，所述第一分配器设备包括：

第一非染色分配器，所述第一非染色分配器能够沿着载玻片处理站的第一组移动以顺序地将液体分配到在所述载玻片处理站的第一组处的所述载玻片上，以及

第二非染色分配器，所述第二非染色分配器能够沿着载玻片处理站的第二组移动以顺序地将液体分配到在所述载玻片处理站的第二组处的所述载玻片上，以及

其中，所述第二分配器设备包括：

第一染色分配器，所述第一染色分配器能够沿着载玻片处理站的第一组移动以顺序地将液体分配到在所述载玻片处理站的第一组处的所述载玻片上，以及

第二染色分配器，所述第二染色分配器能够沿着载玻片处理站的第二组移动以顺序地将液体分配到在所述载玻片处理站的第二组处的所述载玻片上。

44.根据权利要求43所述的自动化载玻片处理设备，其中，与所述第一分配器设备和所述第二分配器设备通信的所述控制器被配置为并且包含用于使用于所述第一分配器设备的多个第一锁定步骤与用于所述第二分配器设备的多个锁定步骤同步的指令以防止同时将液体从所述第一分配器设备和所述第二分配器设备传送到相同的载玻片上。

45.根据权利要求43或44所述的自动化载玻片处理设备，进一步包括控制器，所述控制器与所述第一分配器设备和所述第二分配器设备通信，所述控制器包括包含用于执行根据权利要求14所述的自动化方法的指令的计算机可读取介质。