CN114994303A - 一种免疫组化染色控制装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种免疫组化染色控制装置及使用方法，包括基座、驱动组件、样品托盘架、拨杆导向组件、扣紧组件及压紧组件，驱动组件包括电机及转动轴，转动轴与拨杆导向组件相连；样品托盘架上设置加热板；拨杆导向组件包括第一拨杆、第二拨杆、导向杆及导向块组件；扣紧组件包括安装梁及卡接机构；压紧组件包括压紧横梁及压紧弹片；使用方法包括初始状态下上样、压紧状态下加热、打开状态下加液、拍照等操作、反向动作恢复至压紧状态实现刮液、继续反向恢复至初始状态，完成一个循环。本发明通过特殊的联动设置，带动盖板在竖直方向拉开使得盖板的另外一端在玻片上滑动，有效缩短了装置水平方向上的长度空间，更好地满足空间上的需求。

Description

一种免疫组化染色控制装置及使用方法

技术领域

本发明属于免疫组化染色技术领域，具体涉及一种免疫组化染色控制装置及使用方法。

背景技术

免疫组化技术是基于抗原抗体反应显色来确定组织细胞内抗原和蛋白质，并对其进行定位、定性及定量研究。免疫组化技术是疾病辅助诊断的重要技术。免疫组化染色流程包括病理切片抗体修复，玻片清洗，抗体试剂以及显色试剂添加等流程。传统病理切片免疫组化染色流程复杂繁琐，工作量大，耗时较长。

全自动的免疫组化仪器能够替代人工自动化完成免疫组化中繁琐的操作流程提高实验操作效率，并且消除人为误操作或者不当操作引入的影响，因此迫切需求自动免疫组化染色技术和装置。

目前自动免疫组化染色产品常规的流程是通过加热装备快速对切片样品进行升温，并在修复液环境中对样品蛋白进行修复，后续按照特定流程对样品进行清洗，添加抗体试剂，显色试剂完成对特定蛋白染色。为了保证高温环境下蛋白修复质量，一种方法是将切片进行贴片处理后的玻片放置在自动化产品的屉状湿盒中，关闭湿盒进行后续的修复，清洗和其他试剂添加，所有的操作都在屉装湿盒暗室中操作；另外一种方法是通过将玻片放置在加热器件上并在玻片上放置一种特制的盖板，并通过其他的装置将盖板和玻片压紧，利用玻片和盖板之间的空隙提供修复环境，后续的流程操作中通过近似水平拖拽盖板进行加液，清洗；两种方式在免疫组化染色过程中由于部件遮挡都无法直接观测到玻片样品区域状态信息，不利于对染色结果进行系统质控和实时对玻片进行其他操作；另外第二种方法水平拖拽盖板的方式会增加模块在水平方向上的空间需求，增大仪器的体积。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种结构紧凑的便于样品玻片自动化处理的免疫组化染色控制装置及使用方法。

具体通过以下技术方案加以实现：

一种免疫组化染色控制装置，该装置包括：

基座：其上安装有驱动组件及由驱动组件带动的样品托盘架、拨杆导向组件、扣紧组件及压紧组件；

驱动组件：包括电机及与电机输出端相连的转动轴，所述转动轴的两端穿出基座的两端部后与拨杆导向组件相连；

样品托盘架：用于样品托盘的放置，其上均布设置有多个加热板；

拨杆导向组件：包括第一拨杆、第二拨杆、导向杆及导向块组件，所述转动轴穿出基座的两端部后与第一拨杆连接，带动第一拨杆转动，所述第二拨杆的下端与第一拨杆联动设置，所述第二拨杆的上端与扣紧组件相连，所述导向块组件套接设置在导向杆上，所述导向杆安装在基座端部的两侧；

扣紧组件：包括沿基座宽度方向设置的安装梁，所述安装梁对应加热板的位置设置有用于盖板端部放置的卡接机构；

压紧组件：包括压紧横梁，所述压紧横梁的两端与导向块组件相连，压紧横梁对应加热板的位置处固定设置有压紧弹片。

进一步地，样品托盘架底部固定有连接杆，所述连接杆穿过基座后延伸到转动轴的下方位置，且同一端的两连接杆通过横向杆连接，所述转动轴对应横向杆的位置处套接设置有与横向杆配合使用的凸轮，所述样品托盘架与基座的上表面之间通过弹性柱连接。

进一步地，第一拨杆和第二拨杆的一端均设置为开口状，所述第一拨杆开口端安装有供第二拨杆开口端卡接的销轴；所述导向块组件包括下导向块、上导向块及导向槽，所述下导向块和上导向块依次套接设置在导向杆上，所述第一拨杆的端部还设置有导向轴，上导向块上设置有供导向轴插入的导向孔，所述导向槽安装在基座侧壁上。

进一步地，延长杆的上端与安装梁的端部固定连接，所述延长杆卡接设置在导向槽内，沿导向槽倾斜方向上下位移。

进一步地，上导向块和下导向块均呈L形设置，且上导向块的竖直部分的顶部铰接设置有铰接杆，所述下导向块的竖直部分的顶部与铰接杆的侧壁通过压紧转轴实现连接，所述铰接杆远离上导向块的一端与压紧横梁连接。

进一步地，基座侧壁的两端均固定有限位块，所述下导向块靠近基座的一侧延伸有与限位块配合限位的凸块。

进一步地，卡接机构包括下卡接块、上卡接梁，所述下卡接块固定安装在安装梁上，所述上卡接梁通过两端设置的顶针安装块与下卡接块触接设置，所述顶针安装块上固定有顶针，且基座上设置有顶针阻挡块，所述上卡接梁的上表面和下卡接块的下表面对应位置均设置有弧形卡槽，两弧形卡槽形成供盖板端部放置的圆形卡槽。

一种免疫组化染色控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将待染色的组织载玻片依次放入到样品托盘上等待上样，上样前，确保染色控制装置处于初始状态下，将放置好载玻片的样品托盘从基座的一侧滑入到样品托盘架上；

2）样品托盘放置到位后，驱动组件单向转动，带动控制装置各部件动作，使控制装置处于压紧状态，此状态下，如果需要进行蛋白修复，加热板配合添加的修复试剂对样品进行加热处理；

3）加热处理完毕，驱动组件继续单向运动，带动控制装置的各部件继续动作，载玻片最大限度的暴露在外，使得控制装置处于打开状态；

4）驱动组件到达最高点后逆向运动，带动控制装置各部件反向运动，直至盖板完全覆盖在在玻片上，同时压紧弹片处于水平状态并紧压在盖板上，恢复至压紧状态；

5）驱动组件继续逆向运动，在转动轴和凸轮的作用下带动样品托盘架和样品托盘整体向上运动，将载玻片与加热板分离；同时驱动组件带动延长杆向下运动致使扣紧组件逐渐打开，并松开盖板的一端，扣紧组件完全松开，恢复至初始状态，染色后的载玻片随着样品托盘从样品托盘架一侧滑出装置，完成一个循环，若需要多次样品进行处理，则控制装置与同步重复上述步骤。

进一步地，初始状态为扣紧组件处于打开状态，上卡接梁与下卡接块之间留有缝隙；压紧状态的动作过程为连接杆和凸轮带动样品托盘架和样品托盘整体向下运动，将载玻片紧贴在加热板上；同时驱动组件带动拨杆导向组件及扣紧组件运动，扣紧组件逐渐闭合扣紧盖板一端。

进一步地，打开状态样品正上方没有遮挡物，完全处于暴露状态，其动作过程为上导向块和扣紧部件继续向上运动，盖板由于一端被扣紧组件扣牢随之提升，使得盖板另外一端在载玻片上滑动，当检测盖板一端滑动到载玻片边缘时，停止运动；驱动组件同时带动压紧转轴，压紧横梁和压紧弹片先提升，当到达一定高度后在延长杆的支撑下带动压紧横梁绕压紧转轴向下转动一定角度，最大限度暴露载玻片上方。

本发明结构设计合理，通过第一拨杆和第二拨杆的联动设计，实现在免疫组化染色过程中玻片上方大部分时间处于暴露状态，便于染色过程开展有效的质控监控，同时，该特殊的联动设置，带动盖板在竖直方向拉开使得盖板的另外一端在玻片上滑动，有效缩短了装置水平方向上的长度空间，更好地满足空间上的需求。

附图说明

图1-图3为本发明不同角度的结构示意图；

图4为初始状态图；

图5为加热状态图；

图6为打开状态图；

图7为刮液状态图；

图8为本发明装置应用结构示意图；

图中，1-基座，2-样品托盘架，3-电机，4-转动轴，5-样品托盘，6-加热板，7-第一拨杆，8-第二拨杆，9-导向杆，10-安装梁，11-盖板，12-压紧横梁，13-压紧弹片，14-连接杆，15-横向杆，16-凸轮，17-弹性柱，18-下导向块，19-上导向块，20-导向轴，21-导向孔，22-延长杆，23-铰接杆，24-压紧转轴，25-限位块，26-凸块，27-下卡接块，28-上卡接梁，29-顶针安装块，30-顶针。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步详细描述，以便更好地理解本技术方案。

本发明一种免疫组化染色控制装置，该控制装置通过特殊联动设计实现在免疫组化染色过程中使得玻片上方大部分时间处于暴露状态，便有后续操作及监控，具体结构如图1-3所示，包括基座1、安装在基座1上的用于提供动力源的驱动组件，用于样品托盘5放置的样品托盘架2、联动结构设置的拨杆导向组件、用于对盖板11端部夹紧及放松的扣紧组件及用于压住盖板11的压紧组件。

继续参阅图1-2，驱动组件包括电机3及与电机输出端相连的转动轴4，转动轴4的两端穿出基座1的两端部后与拨杆导向组件相连，样品托盘架2通过连接杆14安装在基座1上，且连接杆14穿出基座1后向下延伸至转动轴4的下方位置，位于样品托盘架2同一端的两个连接杆14的下端通过横向杆15连接，转动轴4对应横向杆15的位置处套接设置有与横向杆15配合使用的凸轮16，样品托盘架2与基座1的上表面之间通过弹性柱17连接，在凸轮16及弹性柱17的配合下，实现样品托盘架2垂直向的上下位移，样品托盘架2上均布设置有多个加热板6，用于对载玻片进行加热处理。

继续参阅图1和图3，拨杆导向组件包括第一拨杆7、第二拨杆8、导向杆9及导向块组件，第一拨杆7的中部位置与转动轴4的端部相连，由转动轴4带动第一拨杆7动作，第二拨杆8的下端与第一拨杆7联动设置，更具体为，第一拨杆7和第二拨杆8的一端均设置为开口状，第一拨杆7开口端安装有供第二拨杆8开口端卡接的销轴；导向块组件包括下导向块18、上导向块19及设置在基座1侧壁上的导向槽，上导向块19和下导向块18均呈L形设置，下导向块18和上导向块19的水平部分依次套接设置在导向杆9上，第一拨杆7的端部还设置有导向轴20，上导向块19的水平部分设置有供导向轴20插入的导向孔21，基座1侧壁的两端均固定有限位块25，下导向块18靠近基座1的一侧延伸有与限位块25配合限位的凸块26。

继续参阅图1和图3，第二拨杆8的上端与扣紧组件相连，扣紧组件包括沿基座1宽度方向设置的安装梁10，安装梁10对应加热板6的位置设置有用于盖板11端部放置的卡接机构，其中，第二拨杆8远离开口端的一端铰接设置有倾斜状的延长杆22，延长杆22的上端与安装梁10的端部固定连接，延长杆22卡接设置在导向槽内，沿导向槽倾斜方向上下位移。卡接机构包括下卡接块27、上卡接梁28，下卡接块27固定安装在安装梁10上，上卡接梁28通过两端设置的顶针安装块29与下卡接块27触接设置，顶针安装块29上固定有顶针30，且基座1上设置有顶针阻挡块，上卡接梁28的上表面和下卡接块27的下表面对应位置均设置有弧形卡槽，两弧形卡槽形成供盖板11端部放置的圆形卡槽。

继续参阅图1和图3，压紧组件包括压紧横梁12，压紧横梁12的两端与导向块组件相连，压紧横梁12对应加热板6的位置处固定设置有压紧弹片13。具体为，上导向块19的竖直部分的顶部铰接设置有铰接杆23，下导向块18的竖直部分的顶部与铰接杆23的侧壁通过压紧转轴24实现连接，铰接杆23远离上导向块19的一端与压紧横梁24连接

本发明初始状态如图4所示，第一拨杆7和第二拨杆8在电机3的带动下动作，使得扣紧组件中的下卡接块27在第二拨杆8的作用下，实现顶针30的下端抵扣在顶针阻挡块上，上卡接梁28与下卡接块27分离，便于放有载玻片及盖板的样品托盘5从基座1的一侧插入，插入过程样品托盘5沿样品托盘架2两侧的卡槽进入，且使盖板11的端部伸入到下卡接块27的弧形槽内，样品托盘5完全放置好后，完成上样过程。

样品加热状态如图5所示，电机3工作，一方面转动轴4带动凸轮16动作，使横向杆15下移，带动连接杆14同步下移，样品托盘架2整体下移，压缩弹性柱17，便于样品托盘架2上的加热板6与载玻片完全接触，另一方面，转动轴4带动第一拨杆7动作，第一拨杆7上的导向轴20沿导向孔21水平位移，给上导向块19和下导向块18向下的力，使得上导向块19和下导向块18同步沿导向杆9向下滑动，同时带动第二拨杆8的开口端上移，使第二拨杆8的延长杆22下移，压紧横梁12随铰接杆23一起向下移动，带动其上设置的压紧弹片13压牢盖板11，即可进行样片加热。

样品需拍照、加液等操作时，其控制装置的运动状态如图6所示，电机3工作，使转动轴4带动第一拨杆7动作，使上导向块19和下导向块18沿导向杆9同步上移，待下导向块18上的凸块26运动到限位块25的位置时，下导向块18停止向上运动，上导向块19继续运动，同步第二拨杆8的延长杆22继续上移，带动安装梁10整体上移，安装梁10上移过程中，顶针30的下端脱离顶针阻挡块，上卡接梁28在重力的作用下下落，与下卡接块27接触，上卡接梁28和下卡接块27上的弧形槽将盖板11的端部夹牢，在继续上移的过程中，带动盖板11的一端呈斜向上的状态运动，盖板11的另一端从载玻片的一端慢慢平移到载玻片的另一端，与此同时，上导向块19继续上移的过程中，带动铰接杆23的一端继续向上运动，铰接杆23的另一端在压紧转轴24的作用下做下压动作，带动压紧横梁12向扣紧组件方向位移，使得压紧弹片13压牢盖板11远离扣紧组件的一端，此时，样品完全裸露在外，方便拍照、加液等操作。

刮液状态如图7所示，与图6反向运动，上导向块19和下导向块18同步下降的过程中，带动盖板11的上端倾斜向下位移，盖板11的另一端就在载玻片上水平移动，实现对液体的刮除。

本发明控制装置可以配合特定的试剂添加流程实现对样品的全自动免疫组化染色，其使用方法如下：

1）初始状态下扣紧组件处于打开状态，放置好载玻片的样品托盘5从基座1的一侧滑入到样品托盘架2上；

2）驱动组件单向转动，连接杆14和凸轮16带动样品托盘架2和样品托盘5整体向下运动，将载玻片紧贴在加热板6上，如果需要进行蛋白修复，加热板6配合添加的修复试剂对样品进行加热处理；同时驱动组件带动拨杆导向组件及扣紧组件运动，扣紧组件逐渐闭合扣紧盖板一端；

3）驱动组件继续单向运动，带动上导向块19和扣紧部件继续向上运动，盖板11由于一端被扣紧组件扣牢随之提升，使得盖板11另外一端在载玻片上滑动，当检测盖板11一端滑动到载玻片边缘时，停止运动；驱动组件同时带动压紧转轴24，压紧横梁12和压紧弹片13先提升，当到达一定高度后在延长杆22的支撑下带动压紧横梁12绕压紧转轴24向下转动一定角度，最大限度暴露载玻片上方；

4）驱动组件到达最高点后逆向运动，带动拨杆导向组件向下运动，联动扣紧组件带动盖板11提拉起来的一端下移，致使盖板11另一端在载玻片上反向滑动，直至盖板11完全覆盖在载玻片上；同时在拨杆导向组件向下运动过程中，联动压紧横梁12绕压紧转轴24逆向转动，直至压紧弹片水平并紧压在盖板上，恢复至步骤2）所示状态；

5）驱动组件继续逆向运动，在转动轴和凸轮的作用下带动样品托盘架2和样品托盘5整体向上运动，将载玻片与加热板6分离；同时驱动组件带动延长杆下运动致使扣紧组件逐渐打开，并松开盖板11一端。扣紧组件完全松开，恢复至步骤1）所示状态，染色后的载玻片随着样品托盘从样品托盘架一侧滑出装置。

在免疫组化染色过程中除了蛋白修复之外，需要多次对样品进行冲洗和试剂添加，则控制试剂添加装置与同步重复步骤2，步骤3和步骤4过程。

本发明装置可以应用在全自动免疫组化设备中，如图8所示，机械臂带动试剂针在X，Y，Z方向运动，在装置处于盖板拉开状态时，通过试剂针将试剂滴加在载玻片上，通过驱动组件带动盖板在载玻片上来回运动将试剂在样品上混匀，通过控制机械臂加液与该装置运动时序，实现对样品全自动免疫组化染色。

Claims (10)

1.一种免疫组化染色控制装置，其特征在于，该装置包括基座（1）、安装在基座（1）上的驱动组件、由驱动组件驱动的用于样品托盘（5）放置的样品托盘架（2）、拨杆导向组件、扣紧组件及压紧组件，所述驱动组件包括电机（3）及与电机输出端相连的转动轴（4），所述转动轴（4）的两端穿出基座（1）的两端部后与拨杆导向组件相连；样品托盘架（2）上均布设置有多个加热板（6）；拨杆导向组件包括第一拨杆（7）、第二拨杆（8）、导向杆（9）及导向块组件；所述扣紧组件包括沿基座（1）宽度方向设置的安装梁（10），所述安装梁（10）对应加热板（6）的位置设置有用于盖板（11）端部放置的卡接机构；所述压紧组件包括压紧横梁（12），所述压紧横梁（12）的两端与导向块组件相连，压紧横梁（12）对应加热板（6）的位置处固定设置有压紧弹片（13）。

2.如权利要求1所述的一种免疫组化染色控制装置，其特征在于所述样品托盘架（2）底部固定有连接杆（14），所述连接杆（14）穿过基座（1）后延伸到转动轴（4）的下方位置，且同一端的两连接杆通过横向杆（15）连接，所述转动轴（4）对应横向杆（15）的位置处套接设置有与横向杆（15）配合使用的凸轮（16），所述样品托盘架（2）与基座（1）的上表面之间通过弹性柱（17）连接。

3.如权利要求1所述的一种免疫组化染色控制装置，其特征在于所述转动轴（4）穿出基座（1）的两端部后与第一拨杆（7）连接，带动第一拨杆（7）转动，所述第二拨杆（8）的下端与第一拨杆（7）联动设置，所述第二拨杆（8）的上端与扣紧组件相连，所述导向块组件套接设置在导向杆（9）上，所述导向杆（9）安装在基座（1）端部的两侧，第一拨杆（7）和第二拨杆（8）的一端均设置为开口状，所述第一拨杆（1）开口端安装有供第二拨杆（8）开口端卡接的销轴；所述导向块组件包括下导向块（18）、上导向块（19）及导向槽，所述下导向块（18）和上导向块（19）依次套接设置在导向杆（9）上，所述第一拨杆（7）的端部还设置有导向轴（20），上导向块（19）上设置有供导向轴（20）插入的导向孔（21），所述导向槽安装在基座（1）侧壁上。

4.如权利要求3所述的一种免疫组化染色控制装置，其特征在于所述第二拨杆（8）远离开口端的一端铰接设置有倾斜状的延长杆（22），所述延长杆（22）的上端与安装梁（10）的端部固定连接，所述延长杆（22）卡接设置在导向槽内，沿导向槽倾斜方向上下位移。

5.如权利要求3所述的一种免疫组化染色控制装置，其特征在于所述上导向块（19）和下导向块（18）均呈L形设置，且上导向块（19）的竖直部分的顶部铰接设置有铰接杆（23），所述下导向块（18）的竖直部分的顶部与铰接杆（23）的侧壁通过压紧转轴（24）实现连接，所述铰接杆（23）远离上导向块（19）的一端与压紧横梁（12）连接。

6.如权利要求3所述的一种免疫组化染色控制装置，其特征在于所述基座（1）侧壁的两端均固定有限位块（25），所述下导向块（18）靠近基座（1）的一侧延伸有与限位块（25）配合限位的凸块（26）。

7.如权利要求1所述的一种免疫组化染色控制装置，其特征在于所述卡接机构包括下卡接块（27）、上卡接梁（28），所述下卡接块（27）固定安装在安装梁（10）上，所述上卡接梁（28）通过两端设置的顶针安装块（29）与下卡接块（27）触接设置，所述顶针安装块（29）上固定有顶针（30），且基座（1）上设置有顶针阻挡块，所述上卡接梁（28）的上表面和下卡接块（27）的下表面对应位置均设置有弧形卡槽，两弧形卡槽形成供盖板（11）端部放置的圆形卡槽。

8.一种免疫组化染色控制装置的使用方法，其特征在于，该使用方法包括以下步骤：

1）将待染色的组织载玻片依次放入到样品托盘（5）上等待上样，上样前，确保染色控制装置处于初始状态下，将放置好载玻片的样品托盘（5）从基座（1）的一侧滑入到样品托盘架（2）上；

2）样品托盘（5）放置到位后，驱动组件单向转动，带动控制装置各部件动作，使控制装置处于压紧状态，此状态下，如果需要进行蛋白修复，加热板（6）配合添加的修复试剂对样品进行加热处理；

3）加热处理完毕，驱动组件继续单向运动，带动控制装置的各部件继续动作，载玻片最大限度的暴露在外，使得控制装置处于打开状态；

4）驱动组件到达最高点后逆向运动，带动控制装置各部件反向运动，直至盖板（11）完全覆盖在在玻片上，同时压紧弹片（13）处于水平状态并紧压在盖板（11）上，恢复至压紧状态；

5）驱动组件继续逆向运动，在转动轴（4）和凸轮（16）的作用下带动样品托盘架（2）和样品托盘（5）整体向上运动，将载玻片与加热板（6）分离；同时驱动组件带动延长杆（22）向下运动致使扣紧组件逐渐打开，并松开盖板（11）的一端，扣紧组件完全松开，恢复至初始状态，染色后的载玻片随着样品托盘（5）从样品托盘架（2）一侧滑出装置，完成一个循环，若需要多次样品进行处理，则控制装置与同步重复上述步骤。

9.如权利要求8所述的一种免疫组化染色控制装置的使用方法，其特征在于初始状态为扣紧组件处于打开状态，上卡接梁（28）与下卡接块（27）之间留有缝隙；压紧状态的动作过程为连接杆（14）和凸轮（16）带动样品托盘架（2）和样品托盘（5）整体向下运动，将载玻片紧贴在加热板（6）上；同时驱动组件带动拨杆导向组件及扣紧组件运动，扣紧组件逐渐闭合扣紧盖板一端。

10.如权利要求8所述的一种免疫组化染色控制装置的使用方法，其特征在于打开状态样品正上方没有遮挡物，完全处于暴露状态，其动作过程为上导向块（19）和扣紧部件继续向上运动，盖板（11）由于一端被扣紧组件扣牢随之提升，使得盖板（11）另外一端在载玻片上滑动，当检测盖板（11）一端滑动到载玻片边缘时，停止运动；驱动组件同时带动压紧转轴（24），压紧横梁（12）和压紧弹片（13）先提升，当到达一定高度后在延长杆（22）的支撑下带动压紧横梁（12）绕压紧转轴（24）向下转动一定角度，最大限度暴露载玻片上方。

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