CN113109113A - 一种组织芯片制备系统及组织芯片制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及组织芯片制备领域，具体涉及一种组织芯片制备系统及组织芯片制备方法，所述组织芯片制备系统包括载玻片承载座、供体蜡块承载座、受体蜡块承载座、识别定位装置、取放样装置、中控系统，所述识别定位装置能够对载玻片承载座上载玻片的标记区域识别定位；所述取放样装置设置有三轴驱动系统和探针，所述探针在三轴驱动系统的驱动下，能够对供体蜡块承载座上的供体蜡块进行样本提取，并将样本放至受体蜡块承载座中的受体蜡块中；所述识别定位装置、取放样装置分别与中控系统通讯连接。所述识别定位装置、取放样装置、中控系统的设置解决了在组织芯片制备的过程当中人工操作时效率低、错误率高的技术问题，产生了提升制备效率的技术效果。

Description

一种组织芯片制备系统及组织芯片制备方法

技术领域：

本发明涉及组织芯片制备领域，具体涉及一种组织芯片制备系统及组织芯片制备方法。

背景技术：

组织芯片(tissue chip)也称组织微阵列(tissue microarray,TMA),是将数十至上千个小组织整齐地排列在一张载玻片上而制成的组织切片,它是继基因芯片、蛋白质芯片之后出现的又一种重要的生物芯片,主要用于研究同一种基因或蛋白质分子在不同细胞或组织中表达的情况。

组织芯片在病理诊断的过程中，需要根据载玻片上被标记异常的区域，对供体蜡块进行取组织芯，然后再将所取组织芯放入受体蜡块。此过程为人工完成，不仅效率低、而且取放错误率较高。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容：

本发明提供一种组织芯片制备系统及制备方法，能够自动进行取放样以提升制备效率。

本发明保护一种组织芯片制备系统，包括载玻片承载座、供体蜡块承载座、受体蜡块承载座；识别定位装置，所述识别定位装置能够对载玻片承载座上载玻片的标记区域识别定位；取放样装置，所述取放样装置设置有三轴驱动系统和探针，所述探针在三轴驱动系统的驱动下，能够对供体蜡块承载座上的供体蜡块进行样本提取，并将样本放至受体蜡块承载座中的受体蜡块中；

中控系统，所述识别定位装置、取放样装置分别与中控系统通讯连接。

采用上述方案，所述首先识别定位装置识别载玻片承载座上载玻片的标记区域，然后中控系统获取识别定位装置所传送的信息进而确定供体蜡块上的取样位置，所述取放样装置在中控系统控制下将所取组织芯放入受体蜡块中。

进一步地，所述组织芯片制备系统还包括柜体和第一传动装置，所述柜体在其纵向上开设有第一收集空间，所述第一传动装置包括第一传送带、用于驱动第一传送带的第一传动体、驱动第一传动体的第一数控电机，所述第一数控电机还与中控系统连接，所述第一传动体设置于第一收集空间内，所述载玻片承载座、供体蜡块承载座设置于第一传送带上。

采用上述方案，所述第一传动装置可以由中控系统控制，在每一组载玻片被信息采集完、供体蜡块被取完芯之后，可以在第一传动装置的控制下自动被收集。

进一步地，所述柜体的侧面开设有与第一收集空间连通的第一洞口，所述柜体设置有穿过第一洞口的第一收集器。

优选地，所述第一洞口、第一收集器可以设置为两个。

进一步地，所述载玻片承载座和/或供体蜡块承载座的第一端设置有挡体，所述挡体能够阻碍载玻片或者供体蜡块在处于竖直状态时掉落。

进一步地，所述组织芯片制备系统还包括第二传动装置，所述柜体在其纵向上还开设有第二收集空间，所述第二传动装置包括第二传送带、用于驱动第二传送带的第二传动体、驱动第二传动体的第二数控电机，所述第二数控电机还与中控系统连接，所述第二传动体设置于第二收集空间内，所述受体蜡块承载座设置于第二传送带上。

进一步地，所述柜体的侧面开设有与第二收集空间连通的第二洞口，所述柜体设置有穿过第二洞口的第二收集器。

进一步地，所述第一收集空间、第二收集空间沿水平方向并排设置。

进一步地，所述第一收集器和/或第二收集器的底部设置有柔性垫。

进一步地，所述供体蜡块承载座设置于载玻片承载座和受体蜡块承载座之间。

本发明还保护一种运用上述组织芯片制备系统的组织芯片制备方法，包括定位步骤，将载玻片放入载玻片承载座、供体蜡块放入供体蜡块承载座、受体蜡块放入受体蜡块承载座；信息采集步骤，所述识别定位装置能够对载玻片承载座上载玻片的标记区域识别定位，并将定位信息传输至中控系统；取样步骤，所述中控系统将取放样位置信息传输至取放样装置，所述取放样装置进行提取组织芯；放样步骤，所述取放样装置将提取的组织芯放入至受体蜡块承载座。

本发明的有益效果：

1.所述识别定位装置、取放样装置、中控系统的设置解决了在组织芯片制备的过程当中人工操作时效率低、错误率高的技术问题，产生了提升制备效率的技术效果。

2.所述第一传动装置、第一收集空间的设置解决了在二者被使用完后需人为逐一收集而导致的浪费人力的技术问题，产生了提高收集效率的技术效果。

3.所述第一收集器设置为两个解决了需要额外人力对载玻片承载座、供体蜡块承载座进行再分类的技术问题，产生了提升收集效率的技术效果。

4.所述挡体、挡钩的设置解决了在收集过程中载玻片承载座、供体蜡块承载座落点不均匀的技术问题，产生了提升收集效率的技术效果。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明一种实施方式载玻片承载座示意图；

图3为本发明一种实施方式分析组织阵列位点示意图；

图4为本发明一种实施方式取放样装置示意图；

图5为本发明一种实施方式供体蜡块承载座示意图；

图6为本发明一种实施方式取放样装置另一视角示意图；

图7为本发明一种实施方式传送带运动方向示意图；

图8为本发明一种实施方式挡钩示意图；

图9为本发明一种实施方式制备方法流程图；

图10为本发明一种实施方式中控系统连接示意图。

附图标记说明：

通过上述附图标记说明，结合本发明的实施例，可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。

11-载玻片承载座，111-载玻片，1111-标记区域，12-供体蜡块承载座，121-供体蜡块，13-受体蜡块承载座，131-受体蜡块，2-识别定位装置，21-载玻片承载座，3-取放样装置，31-探针，4-柜体，41-第一收集空间，42-第一洞口，43-第一收集器，44-第二洞口，45-第二收集器，51-第一传送带，61-第二传送带，62-第二传动体，7-挡体，71-挡钩。

具体实施方式：

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施方式对本发明进行详细描述。

参考图1、2、3、10所示，本发明保护一种组织芯片制备系统，包括载玻片承载座11、供体蜡块承载座12、受体蜡块承载座13；识别定位装置2，所述识别定位装置2能够对载玻片承载座21上载玻片111的标记区域1111识别定位；取放样装置3，所述取放样装置3设置有三轴驱动系统和探针31，所述探针31在三轴驱动系统的驱动下，能够对供体蜡块承载座12上的供体蜡块121进行样本提取，并将所述样本放至受体蜡块承载座13中的受体蜡块131中；

中控系统，所述识别定位装置2、取放样装置3分别与中控系统通讯连接。

采用上述方案，所述通讯连接可以为电连接或者无线通讯连接，所述中控系统可以为计算机系统，计算机系统安装有组织芯片图像分析工作站，例如可以安装Excilone品牌中型号为Spot

4的组织芯片图像分析工作站，并配备有作为识别定位装置2的CCD图像传感器；CCD(Charge-coupled Device)是指电荷耦合器件，是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件，CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。所述CCD图像传感器可以通过识别标记区域1111的位置，然后通过组织芯片图像分析工作站分析组织阵列位点，确定供体蜡块121的取样位置和受体蜡块131的放样位置。

所述载玻片111为供体蜡块121在切片、染色后制成的相匹配的载玻片，通过人为在显微镜下识别可以在载玻片111上染色区域112进行标记，例如采用标记笔画出标记区域1111，意为标记区域1111对应的供体蜡块121相应位置组织芯存在异常，此时将带有标记区域1111的载玻片111放入载玻片承载座11，同时将供体蜡块121放入供体蜡块承载座12，CCD图像传感器即可识别标记区域1111，将采集的信息发送给中控系统，在中控系统会将信息进行输出指示取放样装置3在供体蜡块121的相应位置孔进行组织芯的提取，即在三轴驱动系统驱动下的取放样装置3可以沿X、Y、Z轴移动将探针31移动至对应位置进行取样，然后将样本填入指定位置的受体蜡块131中，载玻片承载座11、供体蜡块承载座12、受体蜡块承载座13的位置，以及取放样装置沿X、Y、Z轴移动的位移可以预先设置并储存在中控系统中，以保证移动位移的准确性。

参考图4-6所示，所述三轴驱动系统可以采用液压驱动的方式，所述三轴驱动设置有与中控系统信号连接的通讯接收装置，可以接收中控系统传递的信号，进而驱使第一液压缸32和第二液压缸36进行工作。在第一液压缸32的驱使第一液压杆321的工作下，移动部342可以沿着底座33上的预留通道331进行移动，进而带动安装部341移动。所述安装部341开设有供第二液压杆322穿过的孔，在第二液压杆322的驱动下第二安装本体35可以进行移动。所述第二液压缸36可以驱使第三液压杆361工作进而带动帽体37移动，探针31与帽体37连接，即探针31可以上下移动指定位移。

所述三轴驱动系统还可以采用伺服电机系统进行控制。

参考图1所示，所述组织芯片制备系统还包括柜体4和第一传动装置，所述柜体4在其纵向上开设有第一收集空间41，所述第一传动装置包括第一传送带51、用于驱动第一传送带51的第一传动体、驱动第一传动体的第一数控电机，所述第一数控电机还与中控系统连接，所述第一传动体设置于第一收集空间41内，所述载玻片承载座11、供体蜡块承载座12设置于第一传送带51上。

采用上述方案，所述识别定位装置2、取放样装置3可以设置在柜体4上表面并均设置于第一收集空间4的第一侧；所述第一传动体可以为轮毂、转动轴等，在第一数控电机的驱动下第一传动体进行转动从而带动第一传送带51可以进行周圈转动，所述载玻片承载座11、供体蜡块承载座12也会随之进行周圈转动，从而使用完的载玻片111和供体蜡块121落入第一收集空间4的底部。

参考图1所示，所述柜体4的侧面开设有与第一收集空间41连通的第一洞口42，所述柜体4设置有穿过第一洞口42的第一收集器43。

采用上述方案，所述第一收集器可以从第一洞口42中抽出和推进，进而将收集一定量的载玻片111和供体蜡块121取出。

在本发明的一些其他实施方式中，参考图7所示，所述第一洞口42、第一收集器43可以设置为两个。

采用上述方案，所述第一数控电机可以控制第一传动体的转向使第一传送带51朝图中两个箭头所示的不同方向进行传送，例如可以首先控制第一传动体顺时针转动使供体蜡块121落入其中一个第一收集器43，然后再控制第一传动体逆时针转动使载玻片111落入另一个第一收集器43。所述设置可以将载玻片111和供体蜡块121分类收集，从而提升收集效率。

在本发明的一些其他实施方式中，参考图2、4所示，所述载玻片承载座11和/或供体蜡块承载座12的第一端设置有挡体7，所述挡体7能够阻碍载玻片111或者供体蜡块121在处于竖直状态时掉落。

采用上述方案，所述第一端为载玻片承载座11和/或供体蜡块承载座12靠近第一传送带51边缘的一端，所述挡体7可以使载玻片111或者供体蜡块121趋于竖直状态时，对其底边产生支持力，防止其在竖向时进行掉落，从而保证其在运动到传送带周圈下侧时落入第一收集器43。因为载玻片111或者供体蜡块121厚度较薄，竖向掉落时还会再向水平倾倒进行二次撞击，这样会加大载玻片111或者供体蜡块121的损坏率。此外载玻片111或者供体蜡块121趋于竖直状态掉落时，会总掉落在第一收集器43边缘的位置，容易出现快速累加叠高的情况，造成不利于第一传送带51运行。所述挡体7的设置减少了二者损坏率及减少第一传送带51运行故障率的技术效果。

在本发明的一些其他实施方式中，参考图2、4、8所示，所述载玻片承载座11和/或供体蜡块承载座12的第一端设置有挡钩71。

采用上述方案，所述挡钩71的设置可以延缓载玻片承载座11和/或供体蜡块承载座12的坠落，从而使坠落点更趋于第一收集器43的中央，增大坠落体坠落位置的均匀性。

参考图1所示，所述组织芯片制备系统还包括第二传动装置，所述柜体4在其纵向上还开设有第二收集空间42，所述第二传动装置包括第二传送带61、用于驱动第二传送带61的第二传动体62、驱动第二传动体62的第二数控电机，所述第二数控电机还与中控系统连接，所述第二传动体62设置于第二收集空间42内，所述受体蜡块承载座13设置于第二传送带61上。

所述柜体4的侧面开设有与第二收集空间42连通的第二洞口44，所述柜体4设置有穿过第二洞口44的第二收集器45。

采用上述方案，所述第二收集器45可以用于收集被填满的受体蜡块131。

所述第一收集空间41、第二收集空间42沿水平方向并排设置。

所述第一收集器43和/或第二收集器45的底部设置有柔性垫。

采用上述方案，所述柔性垫可以采用橡胶或者海绵层等，减小坠落物撞击力。

所述供体蜡块承载座12设置于载玻片承载座11和受体蜡块承载座13之间。

参考图1所示，还可以在柜体4上表面设置钻孔机8，用于对未经加工的蜡块进行钻孔，所述钻孔机8也可以采用如取放样装置3一样的液压三轴动力系统。

参考图9所示，本发明还保护一种应用上述组织芯片制备系统的组织芯片制备方法，包括定位步骤，将载玻片111放入载玻片承载座11、供体蜡块121放入供体蜡块承载座12、受体蜡块131放入受体蜡块承载座13；信息采集步骤，所述识别定位装置2能够对载玻片承载座21上载玻片111的标记区域1111识别定位，并将定位信息传输至中控系统；取样步骤，所述中控系统将取放样位置信息传输至取放样装置3，所述取放样装置3进行提取组织芯；放样步骤，所述取放样装置3将提取的组织芯放入至受体蜡块承载座13。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种组织芯片制备系统，其特征在于，包括：

载玻片承载座(11)、供体蜡块承载座(12)、受体蜡块承载座(13)；

识别定位装置(2)，所述识别定位装置(2)能够对载玻片承载座(21)上载玻片(111)的标记区域(1111)识别定位；

取放样装置(3)，所述取放样装置(3)设置有三轴驱动系统和探针(31)，所述探针(31)在三轴驱动系统的驱动下，能够对供体蜡块承载座(12)上的供体蜡块(121)进行样本提取，并将样本放至受体蜡块承载座(13)中的受体蜡块(131)中；

中控系统，所述识别定位装置(2)、取放样装置(3)分别与中控系统通讯连接。

2.根据权利要求1所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述组织芯片制备系统还包括柜体(4)和第一传动装置，所述柜体(4)在其纵向上开设有第一收集空间(41)，所述第一传动装置包括第一传送带(51)、用于驱动第一传送带(51)的第一传动体、驱动第一传动体的第一数控电机，所述第一数控电机还与中控系统连接，所述第一传动体设置于第一收集空间(41)内，所述载玻片承载座(11)、供体蜡块承载座(12)设置于第一传送带(51)上。

3.根据权利要求2所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述柜体(4)的侧面开设有与第一收集空间(41)连通的第一洞口(42)，所述柜体(4)设置有穿过第一洞口(42)的第一收集器(43)。

4.根据权利要求3所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述载玻片承载座(11)和/或供体蜡块承载座(12)的第一端设置有挡体(7)，所述挡体(7)能够阻碍载玻片(111)或者供体蜡块(121)在处于竖直状态时掉落。

5.根据权利要求4所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述组织芯片制备系统还包括第二传动装置，所述柜体(4)在其纵向上还开设有第二收集空间(42)，所述第二传动装置包括第二传送带(61)、用于驱动第二传送带(61)的第二传动体(62)、驱动第二传动体(62)的第二数控电机，所述第二数控电机还与中控系统连接，所述第二传动体(62)设置于第二收集空间(42)内，所述受体蜡块承载座(13)设置于第二传送带(61)上。

6.根据权利要求5所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述柜体(4)的侧面开设有与第二收集空间(42)连通的第二洞口(44)，所述柜体(4)设置有穿过第二洞口(44)的第二收集器(45)。

7.根据权利要求6所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述第一收集空间(41)、第二收集空间(42)沿水平方向并排设置。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述第一收集器(43)和/或第二收集器(45)的底部设置有柔性垫。

9.根据权利要求8所述的组织芯片制备系统，其特征在于：所述供体蜡块承载座(12)设置于载玻片承载座(11)和受体蜡块承载座(13)之间。

10.一种应用权利要求2-9任意一项组织芯片制备系统的组织芯片制备方法，其特征在于：

定位步骤，将载玻片(111)放入载玻片承载座(11)、供体蜡块(121)放入供体蜡块承载座(12)、受体蜡块(131)放入受体蜡块承载座(13)；

信息采集步骤，所述识别定位装置(2)能够对载玻片承载座(21)上载玻片(111)的标记区域(1111)识别定位，并将定位信息传输至中控系统；

取样步骤，所述中控系统将取放样位置信息传输至取放样装置(3)，所述取放样装置(3)进行提取组织芯；

放样步骤，所述取放样装置(3)将提取的组织芯放入至受体蜡块承载座(13)。

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