CN1818605A - 歧管组件 - Google Patents
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Abstract
一种歧管组件,其将流体导向组织处理系统的单独的选定样本容纳盘以及从该样本容纳盘中导出,其包括:歧管;在歧管中机加工出的流体导管;阀,其可被选择地构造为提供通向特定盘或者从该盘的直接流体通路。通过将每个阀定位成形成所需通路的控制器来控制阀。在供应和/或排放瓶中形成压力,以将流体供应到由歧管组件支撑的盘中或者从该盘中排出。单独操作的加热器被设置在歧管组件上,以将盘加热到所需温度。也可设置热电冷却元件,以冷却加热器和/或盘。
Description
本申请为于2003年8月11日提交、名称为“流体分配装置”的共同未审结的美国专利申请No.10/639,021的部分继续申请,并且要求于2005年2月11日提交、名称为“歧管组件”的美国专利临时申请No.60/652,440的优先权,上述两篇文献的内容在此全部引入作为参考。
技术领域
本发明总体上涉及一种自动组织处理系统,尤其涉及一种用于组织处理系统的歧管组件。
背景技术
组织处理器可被以各种自动化程度操作,以对用于组织和病理使用的人或者动物组织样本进行处理。各种类型的化学试剂可被用在组织处理的各个阶段,并且已研制出用来将试剂传送到样本保持玻片上的各种系统。已知的试剂传送系统的示例包括少量释放分配器、手动倾倒到试剂桶或者通过管与处理器相连的散装容器中。
已知系统具有各种缺点。例如,手动地倾倒或排放,试剂桶遭受各种不便,即,耗时和要求倾倒精度、降低组织处理系统的整个效率。另一个缺点在于,手动地倾倒和排放试剂不清洁,需要清洁溅出物并因而导致需使仪器停机。另一个缺点在于,选择正确的试剂要求操作者的观注和准确性,增大了试剂使用错误的可能性,因而降低了测试精度并且降低操作效率。
在自动系统中也存在缺点。在处理过程中需要选择试剂并将之投放到玻片上。需要频繁地借助于重力传送试剂,该重力促进从上进行分配。这样的传送系统要求用于试剂传送的专用装置,例如专用试剂分配器,或者驱动器,或者自动吸液系统。这样的系统具有多个缺点,例如提供和分配试剂所需的工作量,在处理期间的蒸发或者污染的可能性以及在处理少量的多种试剂时的困难。
在美国专利No.5,338,358中披露了一种已知的用于染色组织的玻片保持盘和系统,该专利的内容在此被引入作为参考。如该系统所示的,提供一台板并且各种安装元件被设置用来将玻片装在滑动盘上。示出了用于五个玻片的空间。反应室被设置在台板表面和安装在盘上的玻片之间。试剂被借助滴落面和伴随的毛细作用导入反应室。
发明内容
本发明通过提供一种其中流体导管被直接蚀刻在歧管中的歧管组件而在很大程度上减少已知的自动组织处理系统的缺点。歧管优选地由耐蚀聚合材料形成的两件构成。每个材料件具有蚀刻在其中的匹配槽。根据本发明的一个实施例,槽被机加工在每件歧管中。当各件连接在一起时,槽彼此面对,形成导管,从而流体可穿过歧管的长度。可通过例如箝位、粘结、焊接或者其它已知的机械紧固技术将各件连接在一起。对两个材料件进行蚀刻并通过将这些件相连形成导管的一个优点在于导管可达到精确的公差。
在本发明的另一个方面,歧管设置有被单独控制的多个阀。该阀可由控制器控制,该控制器以形成从供应瓶到特定盘、或者从特定盘到期望的废物瓶的直接通道的方式对每个阀进行定位。
在一个实施例中,控制器接收关于一个或者多个染色程序的指令,该染色程序指示设置在盘中的组织样本如何由中央处理器处理。然而,优选地,控制器从中央处理器下载这些指令,并将这些指令存储在本地存储器上。这可使自动组织处理系统与中央处理器独立地进行操作。
在一个实施例中,流体和/或试剂被引入,和/或从下面排出。例如,一个或者多个流体进入端口或者入口被设置在歧管中,可选择地,一个或者多个流体排放端口或者出口也被设置在歧管中。优选地,入口和排放口通常在歧管的相对端,以便形成从歧管的一端到另一端的流体流梯度。
可设置具有相应的入口和出口的样本保持盘,例如显微镜玻片保持盘。当玻片被定位在盘中时,在从一端到另一端形成流体流梯度的情况下,在玻片和盘之间可形成反应室。在一个实施例中,每个流体入口和排放口具有多个相对较小的孔,从而它们可以用作过滤器。可选择地,过滤器可被定位在端口处。
在本发明的另一个方面中,盘的中央部分被升高到盘的底面上方。在升高部分的侧壁、盘的外壁和盘的底部之间形成的空间能容纳来自升高部分的流体溢流。这样的流体被通过排放口排出。
在本发明的又一个方面中,歧管组件设置有独立操作的加热器,以将设置在歧管组件上的每个盘加热到所需温度,其中每个所需温度不同。热电冷却器也可被设置以冷却加热器和/或盘的部分。
接合其中相同附图标记表示相同部件的附图,从本发明以下的详细说明中将会理解本发明的这些或者其它的优点。
附图说明
图1为根据本发明的适于与一个或者多个玻片保持盘一起使用的组织处理系统的俯视图;
图2为图1的组织处理系统的侧视图;
图3为描述根据本发明的制造玻片保持盘的方法的流程图;
图4为描述根据本发明的使用玻片保持盘的方法的流程图;
图5为根据本发明的歧管组件的局部分解图;
图6为根据本发明的歧管组件的分解图;
图7为根据本发明的示出流体通路的歧管组件的一个实施例的俯视图;
图8为根据本发明的歧管组件的一个示例的流体通路和阀的示意图;
图9A和9B为根据本发明的组织处理系统的可选实施例的管道示意图;
图10为根据本发明的组织处理系统的示意图;
图11为根据本发明的供应/废物容器的透视图;
图12为根据本发明的与组织处理系统的一部分相连的供应/废物瓶的透视图;
图13为根据本发明的组织处理系统的方框图;
图14为描述根据本发明的试剂分配系统的初始化程序的流程图;
图15为描述根据本发明的试剂分配系统的中断事件程序的流程图;
图16为描述运行根据本发明的试剂分配系统的子步骤的协议的流程图;以及
图17为描述根据本发明的整个程序的流程图。
具体实施方式
在下面的段落中,参照附图通过示例的方式描述本发明。在整个说明书中,示出的优选实施例和示例被认为是范例,而不是对本发明的限定。如在这里使用的,“本发明”是指在此描述的发明的任何一个实施例和任何等同物。另外,在整个文件中对“本发明”的各个零件的引用并不意味着所有要求保护的实施例或方法必须包括所提及的零件。
参照图1和2描述适于与一个或多个玻片或样本保持盘20一起使用的组织处理系统10。系统10包括流体分配装置30,该流体分配装置30具有多个其中可安装流体分配筒50的工作站40。在美国专利申请序列号No.10/639,021中描述了包括多个流体分配筒50的流体分配装置,该文献的全部内容在此被引入作为参考。或者,例如可使用在美国专利No.5,338,358中所描述的使用管或者吸量管的流体分配系统。工作站40包括选择性地将多个流体分配筒50定位在致动器组件70附近的安装口60,致动器组件70被用于起动从试剂分配器80喷射所需量的流体,例如二次试剂(secodary reagent)或者脱腊流体。
玻片保持盘20通常被定位在流体分配装置30的下方,该流体分配装置30利用重力将来自筒50的流体输送到期望的玻片保持盘20的滴注面上。优选地,流体分配装置30和玻片保持盘20可相对彼此运动,从而多个筒50可被定位,以将流体分配在任何期望的盘20上。可以选择流体分配装置30和玻片保持盘20的任何可动的组合。例如,两个都可以动或者一个可动而另一个静止。玻片保持盘20可都承载相同类型的物品,例如玻片或者交替的玻片和/或样本容器。
在组织处理系统10的操作示例中,使流体分配装置30转动,从而单个筒50可选择性地定位在致动器组件70的附近。或者,致动器组件可如此定位在各筒50的附近,即,不需要转动流体分配装置30。致动器组件70可为起动筒50以喷出可控制量的流体的任何致动装置。优选地,流体分配装置可被相对于玻片保持盘20移动和转动,从而单个筒50可被选择性地定位在任何盘20的上方。一旦筒50被定位在玻片保持盘20的上方,致动器组件70起动筒20以将控制量的流体喷在盘20上。
致动器组件70可选地包括三个致动器90、100和110,分别用于将流体分配在三列容纳构件120、130和140上。在操作中,致动器90被用来将流体分配于在列120中设置的玻片保持盘20上,致动器100被用来将流体分配于在列130中设置的玻片保持盘20上,而致动器110被用来将流体分配于在列140中设置的玻片保持盘20上。当然,如本领域的技术人员所了解的,在不脱离本发明的范围的情况下,可采用任何数量的致动器和/或玻片保持盘。
在优选实施例中,流体分配装置30被如此地以可转动的方式安装在支撑构件150上,即,筒50可相对于致动器组件70转动。致动器组件70被固定地安装在支撑构件150上,可选地在流体分配装置30的下方。优选地,支撑构件150可如此地水平移动,即,筒50相对于盘20既可转动又可移动。这样,任何筒50可被选择性地定位在任何玻片保持盘20的上方。
玻片保持盘20优选被安装在弹簧加载的加热/冷却垫160上,由此提供可选择地和/或独立地加热和/或冷却玻片。另外,加热/冷却垫160可独立地加热台或者台板区域和凹部区域。在一个实施例中,每个盘具有相应的加热和/或冷却元件160,使盘保持在特定的所需温度。在可选实施例中,每个盘具有两个或更多的加热和/或冷却元件。优选地,盘被安装在安装表面170上。
组织处理系统10可选地包括供应瓶180、排放容器190和流体传送歧管200。供应瓶180可被用于容纳流体,例如用于冲刷或者冲洗在玻片和台板之间的间隙的水。流体传送歧管200优选地包括用于引导通过流体入口和导管供给的流体流的阀和开关。另外,流体传送歧管包括用于将多余的流体流和废物从流体排放口和导管引导至排放或者废物容器190的阀和开关。
如图1和2所示,中央处理器210与组织处理系统10相联系。中央处理器210提供关于特定组织将被如何处理的次序。这些次序也提供关于控制阀的指令,从而所需试剂被提供给特定的组织。
现在参照图3对根据本发明原理的制造玻片保持盘20的方法进行说明。如图表所示的方框300那样,开始步骤包括制造玻片保持盘20。根据优选实施例,玻片盘20由注塑而形成所需的结构形状的聚合材料制成。然而,如本领域普通技术人员所了解的,在不脱离本发明的范围的情况下,可使用任何制造方法或者选择可得到所需结构零件的材料。
参照方框310,下一步骤包括将所需量的凝胶分配到凝胶保持区域中。例如,预定量的凝胶可通过在凹部的底面中的孔引入,或者可选地从上面引入。在充满凹部之后,通过施加条带或者其它覆盖物来密封可选的孔。如方框320以图表示出的,下一步骤包括密封凹部。可选择任何形式的密封,该密封可将凝胶保持就位并且减小蒸发和/或流动性损失。例如,可采用以上描述的机械密封。参照方框330,下一步骤包括可选地将标识施加到玻片保持盘20上。
现在参照图4对使用根据本发明原理的玻片保持盘20的方法进行说明。如图表示出的方框420那样,开始步骤包括基于容纳在其中的凝胶或试剂的类型选择玻片保持盘20。当然,容纳在单个盘20中的凝胶(即,试剂)的类型是取决于将要在组织样本上进行的试验类型。换句话说,选择滑动保持盘20的开始步骤可包括确定将在组织样本上进行的试验类型的步骤。如图表示出的方框430那样,下一步骤包括可选地输入与试剂、盘等相关的数据。例如,可选地读取在盘上的标识,例如刷条形码。也可使用标识盘的其它方法,例如机器可识别的盘零件,例如突出的图案或者尺寸、形状等。盘的标识可选地标识出容纳在盘中的试剂。或者,例如通过键盘的手动输入或者例如通过语音识别软件的口头输入将识别信息输入与处理系统相连的存储器。在可选实施例中,也可通过例如键盘输入、语音识别输入、机器识别符或者形状输入玻片信息。如上所述,玻片面朝下定位在盘20上,因此,当玻片被定位在盘上或者定位在处理仪器中时,最好不读取标识。在另一个非优选的实施例中,可读取玻片标识。如图表示出的方框450所示,下一步骤包括将密封从盘20上揭掉,由此露出凹部。参照方框460,下一步骤包括将玻片定位在盘20上。优选地,使玻片如此定位,即,组织样本被布置在玻片和台板之间。
如图表示出的方框470所示,下一步骤包括将玻片保持盘20可选地定位在有弹簧加载的加热/冷却垫160上。
如图表示出的方框480所示,下一步骤包括液化试剂基质(例如,凝胶)。该步骤可包括加热以形成熔化物的步骤。或者,基质可被溶解在溶剂中,该溶剂被加入凹部中以使基质溶解。因此,液化基质的步骤可选择地包括使用溶剂使凝胶溶解的步骤。参照方框490,下一步骤包括使包含基质的液化试剂流过滴落面进入在台板和玻片之间的间隙。该步骤可通过将凹部构造得比滴落面和间隙高而借助重力来完成。例如,玻片盘可被如此地构造或者安装,即,滴落面从试剂凹部朝向间隙向下倾斜。参照方框500,下一步骤可选地包括采用洗涤液冲洗间隙,以制备用于后续组织处理步骤的组织样本。如图表示出的方框501所示,下一步骤可选地将额外的试剂从流体分配装置30分配到滴落面上。参照方框502,下一步骤包括将废物和过剩流体从盘通过流体返回导管抽到废物容器中。
进一步参照图4,在不脱离本发明的范围的情况下,可以任何次序进行由方框430、450、460和470所示的步骤。另外,在将玻片定位在盘上的步骤(方框460)之后,可可选地进行输入盘信息430的步骤,并且这两个步骤都可以去掉。另外,可在基于其中容纳的凝胶的类型选择盘20的开始步骤(400)之后的任何时候进行将密封件从盘20上揭掉的步骤(方框430)。
图5示出了根据本发明一个实施例的歧管组件500。歧管组件500包括台板510,该台板形成歧管组件500的顶部并提供了用于附加的歧管组件元件的安装表面。台板510可包括多个盘安装元件530。盘安装元件530是允许玻片盘可拆卸地安装并定位在台板510上的零件。例如,安装元件530可为槽,该槽被构造成容纳位于玻片保持盘550(如所示)的一侧上的安装突部540。或者,安装元件530可为螺纹孔或者无螺纹的孔,该孔容纳延伸穿过玻片盘的可拆卸的紧固件(例如螺钉或者销杆(dowel rod))或者与玻片盘成一体的柱。盘安装元件530可沿着台板510的长度基本上均匀地间隔开,从而盘550被沿着台板510的长度均匀地安装。然而,可以理解的是盘安装零件可具有任何定向,并且如在本技术领域的普通技术人员所了解的那样不需要均匀间隔开。
歧管520被优选地挨着台板510下面设置,并可例如通过紧固件或者例如焊接的方法与其相连。歧管520通常为可由多层板元件构成的平面构件。歧管520通常包括流体导管网络,其被构造成将试剂或者其它流体供应到玻片盘或者用于从玻片盘排出试剂或者其它流体。在一个实施例中,流体槽被直接蚀刻在每个歧管元件中,这些元件被如此堆叠在一起,即,流体槽组合形成延伸通过歧管520的流体导管。歧管优选由耐蚀的聚合材料形成的两个板构成。例如,这些板可通过箝位、粘结、焊接或者其它已知的机械紧固技术连接。
根据本发明的一个实施例,歧管520由两(2)个机加工材料件形成。该材料可为任何材料,在该材料中,可机械蚀刻(例如通过机加工)出槽,以形成所需的通道,并且通过该通道路过流体。优选地,材料为聚合物并具有耐腐蚀性,然而,可使用任何这样类型的材料。两个材料件优选具有相匹配的机加工通道,从而当两个件被连接在一起时,各通道形成一个槽。这些件可通过粘接(例如粘合剂)、箝位、焊接或铆接等连接在一起。以这样方式形成歧管的一个优点在于,可实现槽的精确公差。合适材料的示例包括丙烯酸类、DELRIN(E.I.du Pont de Nemours and Co.of Wilmington,DE的注册商标)和ULTEM(General Electric Co.of Pittsfield,MA的注册商标)以及不锈钢。
加热器560可设置用来加热安装在台板510上的盘550的任何所需部分。如所示出的,加热器560可包括与加热元件形成一体的由热传导材料制成的加热垫。加热元件可被模制在加热垫中或者被安装在加热垫的任意表面上。加热垫可由本技术领域已知的在何材料,例如聚合物或者金属构成,可由本技术领域已知的任何方法或者方法的结合来制造,例如模制和/或机加工。可包含任何类型的加热元件,例如电阻加热丝或者电热丝式加热器。
加热器560可通过一个或多个弹簧570而以弹簧加载,并被构造成插入延伸通过台板510和/或歧管520的孔。加热器560还可包括防止加热器560在没有盘550时完全穿过孔的保持突部。弹簧570有助于确保,当加热器560被安装在台板并固定在安装元件530上时,加热器560被压至与盘550的底面相邻。另外,保持突部可变形,并且加热器560可被弹簧570偏压,以有利于将加热器560从歧管组件500上拆除。
加热器560可被以任何所需的方式定位在歧管组件500中。优选地,加热器560被基本上均匀隔开并定位,从而它们位于安装在歧管组件500上的盘550的中央部分的下面。可以理解,任何数量的加热器560可被设置用来加热在任何盘550上的一个或多个位置。例如,加热器可被设置在盘的试剂凹部附近,并且分离的加热器可被设置用来加热盘550的中央部分。
加热器560可被独立或者集体地控制。根据本发明的一个实施例,加热器560被独立地操作,从而每个盘550可被同时加热到不同温度。或者,加热器可被集体地控制以将所有盘加热到共同温度。作为另一种选择,加热器可被分组,从而第一组加热器可被加热到第一温度,而第二组加热器可被加热到第二温度,并且它们可根据所需分组。
一个或者多个冷却组件还可被包括在歧管组件500中。在一个实施例中,通过热电冷却器(TEC)组件580提供冷却。TEC580可被用来冷却每个盘550的一部分,例如设置在盘550中的试剂凹部(如上所述)。与加热器560类似,TEC580可被插入延伸通过歧管520和台板510的孔。TEC580还可被弹簧590偏压,以有助于确保在TEC与安装在歧管组件500上的盘550之间的接触。一个或多个保持突部可被设置在TEC580上,从而当盘550没有被安装在歧管组件550上时,TEC不会完全通过孔。保持突部可变形,以允许TEC从歧管组件500上分离,并且弹簧590的偏压有助于TEC580从歧管组件500上拆除。根据本发明的一个实施例,TEC580可被基本上均匀地间隔开,从而TEC580被设置成与盘550的凝胶容纳部分或者试剂凹部相邻并且基本上与盘550对准。可以理解,TEC580可由其它冷却机构替代。例如,歧管组件500可包括用于传送冷却液的导管。冷却导管可被构造为将冷却液传送到要求冷却的歧管的任何部分。
流体入口600和出口610被设置在台板510和歧管520中。在台板510中的入口600被构造成与设置在歧管520中的相应入口600和设置在盘550中的入口端口相匹配。类似地,在台板510中的出口610被构造成与设置在歧管520中的出口610和设置在盘550中的出口端口相匹配。优选地,一个入口600和一个出口610被如此设置并定位,即,它们与包括在各盘550的相对端上的入口和出口端口相对应。如图5所示,这样的结构还与定位在各加热器560的相对端部上的入口600和出口610相对应。
如上所述,在台板510和歧管520中的入口600和出口610被如此设置,即,它们与设置在玻片容纳盘550中的孔或者端口基本上对准。通过采用盘孔使台板510和歧管520中的入口600和出口610基本上对准,形成了在台板510、歧管520和盘550之间的完全流体连通。为每一入口600和出口610分别设置了入口接头620和出口接头630。入口接头620和出口接头630提供了一机构,用于形成在盘孔之间与台板510和歧管520中的入口600和出口610的更保险的流体连接。这加强了在台板510、歧管520和盘550之间的流体连通。
阀640可被设置用来控制通过入口600和出口610的流体流。阀640被用来将流体流通过歧管520导向(稍后详细说明)各入口600和出口610。根据阀640是否设置在入口600或者出口610处,阀640可分别为供应阀或者排放阀。阀640优选被直接地安装于在歧管组件500的顶部的歧管520上。根据本发明的一个实施例,阀640为三通电磁阀。然而,可以使用任何类型的阀,包括电磁阀、球阀或者隔膜阀,并且这些阀可被构造成如所需地正常关闭或者正常打开定位。优选地,阀被如此地构造,即,阀的打开和关闭通过控制器以电力方式控制。还可以理解,阀可被以本技术领域中已知的任何方式致动,例如电力地、气动地、液压地或者它们的组合。
滴落框架650可被包含在歧管组件500中,以防止在流体从歧管520、阀640或盘550中漏出的情况下损坏。特别地,滴落框架650可被用来防止凝胶、试剂或者其它溶液或者流体泄漏到控制面板710(下面进一步详细描述)上。滴落推架650可在歧管组件500中被定位于阀640的下方。利用例如多个支脚660和机械紧固件将滴落框架650与歧管520相连接。支脚660可包括被插入设置在滴落框架650中的安装孔的安装末端(参照图6进一步详细描述)。滴落框架650可由在本技术领域中已知的任何材料,例如聚合物或者金属构造而成。优选地,滴落盘材料具有对在组织处理装置中使用的试剂或者其它化合物的耐蚀性。
入口600被设置在台板510的一端处,出口610优选地位于台板510的另一端处。通过将在台板510上的入口600和出口610从空间上分开,压力梯度可被导入到盘550的反应室部分中,从而加速在入口600和出口610之间的流体流。在所示的实施例中,入口600位于加热器560的与TEC580相邻的端部处,出口610位于加热器560的相对端处。通过将入口600定位在TEC580附近,引入反应室的所有流体可被从相同的端部引入,从而沿着一个方向促进流体流并简化通过歧管520的流体导管的布局。另外,在台板510上形成一倾角,由此当盘550被定位在台板550上时使盘550略微倾斜,由此促进由相对于台板的玻片倾角导向的毛细管现象(即,毛细管作用)引导流,通过上述方式,可进一步沿一方向加快流体流。
任选的紧固件670可被设置在台板510的相对端处。可提供紧固件670以有利于将歧管组件500安装在组织处理系统上以及从组织处理系统上拆除。紧固件670可为可容易由手操作的指旋螺丝、翼形螺钉或者任何其它紧固件。或者,紧固件670可被构造成需要附加工具和/或技工来安装到歧管组件上,或者从其上拆除。在另一个实施例中,歧管组件可利用电力控制的锁定机构保持在试剂分配系统中。可设置手柄或者其它抓握零件,从而使歧管组件可容易地抓握并从系统上拆除。
起注接头680也可被设置在台板510和歧管520中。起注接头680可被用来预备或者起动筒50,以将流体提供给盘550。通过如此抽吸包括在筒50内的流体分配组件,即,使在流体分配组件中的任何空气或者其它污物被排出,而使筒550准备好。清除分配组件中的空气和污物可确保在处理期间未受污染流体的选定量从筒50送出。在筒50的起动处理期间,流体被从分配组件排入起注接头680。优选地,起注接头680通常与包括在歧管520的出口端处的盘550上的滴落面的位置对准。与入口600和出口610类似,起注接头680可设置有起注阀,从而可控制从起注接头680延伸入歧管520的流体网络中的流体导管的打开和关闭。
图6示出了根据本发明的一个实施例的歧管组件500的分解视图。歧管组件500被颠倒地示出。TEC580、阀640和支脚660被安装在歧管520和歧管台板510上。如图6所示,TEC580被设置在一侧并且沿着歧管520的长度均匀地间隔开。阀640被设置在歧管520的与TEC580相对的一侧,并被如此地定位,即,每个阀640与入口600或出口610基本上对准。
歧管520可包括被构造成与在系统中的相应流体连接端口相配的流体连接端口,从而歧管组件的供应和排放通路可与系统的供应和排放导管流体连通。可采用任何连接端口。例如,可在歧管组件和系统二者上的端口之间延伸管道。或者,可利用允许容易与系统一体化和从系统上拆卸的流体连接器。这样的流体连接器使得维护容易。可设置可压缩的构件(例如O型圈)来密封在歧管520和系统的连接端口之间的流体连接。
支撑构件690可被安装在多个支脚660上。支撑构件690可被用来支撑面板700,并且也被用来如此支撑滴落框架650,即,滴落框架650与TEC580和阀640间隔预定距离。支撑构件690可被构造为安装在多个支脚660上的单个元件(如所示),或者可包括多个单个安装突部,每个安装突部被安装在单个支脚660上。支撑构件690可包括用于将面板700安装在歧管组件500中的螺纹孔。分隔件部分也可被包括在支撑构件690中,该分隔件部分提供了大体位于TEC580和阀640之间的壁,从而使支撑构件690与面板700一起形成冷却空气槽。支撑构件690可由在本技术领域中已知的材料,例如聚合物或者金属构造而成,并且它可通过模制、机加工和/或热力或者水力形成片状材料形成。
面板700可被用来形成空气槽,以允许冷却空气在TEC580之间和之中流动。面板700可以为例如一条金属片或者其它材料,其与支撑构件690一起形成冷却空气室。面板700可通过任何已知的紧固机构,例如螺钉、铆钉、螺栓、夹具、焊接和软焊或其它紧固件固定在支撑构件上。
周边控制面板710可被设置在歧管组件500中。如图6所示,控制面板710可被安装在滴落框架650的与TEC580和阀640相对的一侧上。优选地,滴落框架650围绕控制面板710,从而滴落框架650减小了泄漏到歧管组件中的试剂或其它流体滴落在控制面板710上的可能性。
控制面板710可包括一个或者多个控制器,这些控制器可用于控制流过歧管520的流体流、加热器560的操作、TEC580的操作和/或在歧管组件500中的元件的冷却。特别地,可通过控制包括在歧管组件500中的各阀640来控制经过歧管520的流体流。控制面板710可单独地或者成组地控制加热器560和TEC580的操作。
控制面板710优选包括进行组织染色程序的中央处理单元(CPU)720。在其它信息中,染色程序指示将要染色的组织、将要使用的试剂、组织盘的位置、将组织样本暴露在试剂中的时间长短和洗涤周期。CPU720可被用于如此控制阀640,即,形成从试剂供应容器到所需盘550,或者从特定的盘550到废物容器的直接流体通路。
图7示出了通过根据本发明一个实施例的歧管组件500的歧管520的流体导管的结构。如上所述,歧管组件500设置有多个加热器560、TEC580和控制通过在歧管520中的流体导管的流体流的阀640。在本实施例中,流体供应线路730沿歧管520的长度设置为与入口600邻近。供应线路730与多个阀640流体连通,该阀640被称为供应阀,其在入口600附近并与之流体连通。多个供应通路S1-S4被设置成与在供应阀上游的供应线路730流体连通。供应通路S1-S4提供了在供应容器和供应线路730之间的流体路径,并允许系统将试剂或者其它溶液或流体从供应容器(在图9中示出)通过供应线路730引导到入口600。在本实施例中,每个供应通路S1-S4通过多个阀640与供应线路730流体联接。如所示出的,供应通路S1和S2通过第一阀640与中间供应线路I1相连,供应通路S3和S4通过第二阀640与第二中间供应导管I2相连,中间供应导管I1和I2通过第三阀640与供应线路730相连。尽管仅四(4)个供应导管被示出,可以使用任意数量的供应导管和阀将流体从任意数量的供应容器供应到供应线路730。另外,可以理解的是,一个或者更多供应导管可直接延伸到供应阀,或者供应导管可被分组成多个供应线路,而不是与单个共用供应线路730液体相连。
在操作中,供应通路S1-S4接收来自供应源(未示出)的试剂或者其它类型的溶液或者流体。如上所述,供应通路S1-S4通过供应阀640与供应线路730流体连通。由控制器控制的供应阀640将流体从供应通路S1-S4引导到供应线路730和特定玻片容纳盘(未示出)。通过控制各阀640,可以将流体分配到单个盘或者从单个盘分配流体。例如,染色程序可能需要将特定的试剂施加在设置在盘上的组织样本。该试剂可被存储在仅与供应通路S3流体连通的供应容器中。该控制器可被用于关闭与供应通路S1-S2和S4连通的供应阀640以及打开与供应导管S3连通的供应阀640。另外,控制器可被用于打开与中间导管I2和供应线路730相连的阀640。这样防止了流体从供应通路S1-S2和S4进入中间供应导管或者供应线路730,并且仅允许来自供应导管S3的流体进入中间供应导管I2和供应线路730。
下面,与用于所需盘的入口600相连通的供应阀640也被处于打开位置。另外,没有与用于所需盘的入口连通的供应阀640处于关闭位置。通过仅打开在与预定供应源和所需玻片容纳盘之间的流体通路中的这些供应阀640,形成从特定供应源到所需盘的入口之间的直接通路。各种机构可被用来通过使用例如向供应源施加的压力源(下面详细描述)推动通过供应通路S1-S4和供应线路730的试剂或者其它流体。
排放线路740也可沿着歧管520的长度与出口610邻近地设置。排放线路740与各阀640流体连通,阀640被称为排放阀,其与出口610相邻并且流体连通。设置有多个排放通路D1-D4,它们与排放线路740流体连通。该排放通路D1-D4将试剂或者其它溶液或者流体从排放线路740引导到例如废物容器(如图9A和9B中所示)。与上述供应导管相类似,排放通路D1-D4通过多个阀640和中间排放导管与排放线路740流体连通。特别地,排放通路D1和D2通过第一阀640与第一中间排放导管I3流体连通,排放通路D3和D4通过第二阀640与第二中间排放导管I4流体连通,中间排放导管I3和I4通过第三阀640与排放线路740流体连通。即使仅四(4)个排放通路被示出,但是可使用任意数量的排放通路和阀,以提供从排放线路740到所需数量的废物容器或者其它出口的流体流动。
排放通路D1-D4通过排放阀、排放线路740和中间排放导管与出口610流体连通。根据本发明的一个实施例,排放线路740也可通过出口清洗阀750与供应线路730流体连通。排放线路740被用于将通过供应线路730引导到盘上的试剂或其它溶液或流体从玻片容纳盘排出。可使用各种方法以推动流体进入排放导管。例如,真空泵被用于废物容器,以从排放线路740和/或一个或者多个玻片盘抽出流体。
控制器可控制包括在歧管组件500中的任意阀的位置。如上所述,控制器通常基于由CPU处理的一个或多个染色程序操作阀640。CPU通过程序确定哪些阀640必须处于打开和关闭位置,从而在每个步骤中形成从供应源到所需玻片容纳盘、或者从特定玻片容纳盘到废物容器之间的所需流体通路。该确定可基于针对特定染色程序提供给控制器的指令。
要注意的是,打开和关闭阀位置的任何组合可被用于形成任何所需的流体通路。例如,与供应通路S1-S4相连通的所有供应阀640和一个或者多个与玻片容纳盘的入口600相连通的供应阀640可处于打开位置。或者,与供应通路S1-S4相连通的部分供应阀640和一个或者多个与玻片容纳盘的入口600相连通的供应阀640可处于打开位置。本领域的普通技术人员将认识到这些阀640可为打开和关闭位置的任意组合,以形成任何所需的流体通路。
图8为根据本发明一个实施例的歧管组件500的歧管520的流体示意图。该图示意性地示出了多个盘550、阀640、供应通路S1-S4、排放通路D1-D4、中间导管I1-I4、清洁通路C1、供应线路730和排放线路740。每个供应通路S1-S4和排放通路D1-D4都通过多个阀640分别与供应线路730和排放线路740流体连通。每个盘550具有一入口600和一出口610。入口600与相应供应阀640流体连通,出口610与相应排放阀640流体连通。
除了供应阀和排放阀之外还提供了起注阀760、入口清洗阀770和出口清洗阀750。起注阀760可被用来处理在起动过程中从筒50排出的流体,以准备向玻片容纳盘550分配任何类型的试剂或者其它流体,例如,蒸馏水、缓冲溶液(buffering solution)、脱腊溶液和/或洗涤液。在本实施例中,起注阀760与供应线路730的输出端流体连接。入口清洗阀770也在入口端处与供应线路730流体连通,并可用于清洗入口600和供应线路730的不期望的残余流体。例如,在所有的入口600都处于关闭位置时,来自供应源的蒸馏水可被喷射到供应线路,从而蒸馏水可冲洗任何残留的试剂或者其它不想要的流体。清洁通路C1提供在供应通路S1和输出清洗阀750之间的流体连通,从而盘可以清洗550的出口。出口清洗阀640可用来清洗出口610和排放线路740的不期望材料。由控制器控制的阀640如上所述地进行操作,以提供从供应源或者至废物容器的所需流体通路。也就是说,控制器基于由控制器的CPU进行处理的染色程序将每个阀定位在打开位置或者关闭位置,以形成从供应源或者至废物容器的所需流体通路。
可以理解的是,各阀可被定位为提供任何缺省流体的所需结构。特别地,与特定阀相连的每个导管可与“正常打开”或者“正常关闭”的连接端口相连,以提供所需的缺省流体通路。例如,在图8所示的实施例中,供应通路S1与第一阀640的正常关闭连接端口相连,供应通路S2与第一阀640的正常打开连接端口相连。因此,在缺省的情况下,流过供应通路S2的流体将不流过该阀,除非该阀被控制器配置成打开正常关闭的连接端口,由此允许流体从供应通路S1流过该阀。类似地,各盘的入口600和出口610每个都被连接在相应阀的正常关闭的连接端口。因此,在缺省的情况下,流体被防止流入各盘或者从各盘流出,除非控制器特别地配置相应阀,从而使入口600或者出口610处于打开位置。
图9A和9B为根据本发明实施例的组织处理系统的管道示意图。如图9A所示,组织处理系统设置有三(3)个歧管组件500。每个歧管组件500包括歧管520,该歧管520设置有四(4)个设置在一端的供应通路S1-S4和设置在相对端的四(4)个排放通路D1-D4。供应通路S1-S4通过供应阀955和供应导管930与供应瓶900流体连通。供应阀955被如此地构成,即,瓶900可处于与供应导管930或者散粒供应容器(bulk supply container)910流体连通。供应阀955也能使试剂或者其它溶液或者流体通过散粒供应线路920从散粒供应容器910行进到供应瓶900并且通过供应导管930从供应瓶900行进到供应通路S1-S4。
也可通过真空压力选择阀945和压力线路950使供应瓶900与压力泵940连通。压力泵被构造成对供应瓶900的内容物加压,以驱动内容物通过系统的流体网络。压力泵940可具有压力开关960和过压开关970,该压力开关960使压力泵940保持在预定水平,当由压力泵940产生的压力超过预定量时,过压开关970自动地关闭压力泵940。
如上所述,压力泵940被用来在供应瓶900中形成压力,该压力推动在供应容器900中存储的流体借助供应通路S1-S4经由阀955和供应导管930行进到一个或者多个歧管组件500中。该真空泵与被定位为允许供应瓶900和散粒供应容器910之间流体连通的阀955、945一起,被用来将流体从散粒供应容器910抽入供应瓶900中,以充满供应瓶900。一组真空压力选择阀945、1045被用来在压力和真空之间切换线路,以将流体从散粒容器吸入供应瓶中以及将废物瓶倒入大容器。
凝液瓶980也包括在系统中。凝液瓶980可用于收集流体,以防止其进入真空泵。而且,如果供应瓶900具有一(1)升容量,真空泵1040使1.2升流体分配进入供应瓶900,多余的0.2升流体可通过真空压力选择阀945和溢流线路990进入凝液瓶980中。优选地,瓶液位传感器被用来在大量的多余流体被分配到供应瓶900之前切断真空泵1040。
歧管组件500也通过废物通路D1-D4、废物导管1010和排放阀1055与废物瓶1000流体连通。废物瓶1000可通过排放阀1055经过散粒废物线路1060与散粒废物容器1020流体连通。真空泵1040被设置并构造成通过真空线路1050和真空压力选择阀1045向废物瓶1000施加真空。真空泵1040可被用于在真空瓶1000中形成真空,该真空推动在设置在歧管组件500上的玻片容纳盘上或中的流体通过排放通路D1-D4、排放导管1010和排放阀1055进入一个或者多个废物瓶1000。
真空泵1040也可用于通过使真空泵1040通过真空压力选择阀945与供应瓶900流体连通而将流体从散粒供应容器910中抽入供应瓶900中。另外,借助真空压力选择阀1045使废物瓶与压力泵940流体连通以及通过借助排放阀1055使期望的废物瓶与期望的散粒废物容器1020流体连通,通过上述方式使在废物瓶1000中的废物材料被传输到散粒废物容器中。
真空泵1040优选包括真空开关1060和过真空开关(over-vacuumswitch)1070,该真空开关1060使真空泵1040在瓶中保持预定真空水平,当产生的真空大于预定值时,该过真空开关1070自动地切断真空泵1040。根据本发明的一个实施例,散粒供应容器和散粒废物容器被收容在试剂分配系统的外部。
废物瓶1000可被指定为危险废物瓶或安全废物瓶。因此,当流体从玻片容纳盘排出时,控制器(如上所述的)确定在盘中的流体是危险的或者安全的。一旦得出了结论,控制器将在相应歧管组件500中的每个阀640定位在打开或者关闭位置,从而形成从盘通过适当的排放通路D1-D4到被指定为用于特定类型废物的预定废物瓶1000的直接流体通路。
参照图9B将描述管道示意图的另一个实施例。与上述实施例类似,在图9B中示意性示出的组织处理系统包括三(3)个歧管组件500,每个歧管组件500设置有具有位于一端的四(4)个供应通路和位于相对端的四(4)个排放通路的歧管。另外,每个供应通路通过供应导管930与供应瓶900流体连通,每个排放通路通过排放导管1010与废物瓶1000流体连通。
图9B的实施例还包括压力泵940和真空泵1040,但压力泵940通过压力线路950专门用于供应瓶900(即,压力泵940与供应瓶900流体连通,而不是像前面的实施例那样与废物瓶1000相连),真空泵1040通过真空线路1050、1030专门用于废物瓶1000。在本实施例中,已通过省略散粒废物瓶和散粒供应瓶简化了系统。
压力泵940可具有使压力泵940保持预定值的压力开关960。另外,过压开关970可与压力泵940相连,当由压力泵940形成的压力大于预定量时,该过压开关可自动地切断压力泵940。
真空泵1040优选地包括真空开关1060和过真空开关1070,该真空开关1060使真空泵1040在瓶中保持预定真空水平,当形成的真空大于预定量时,过真空开关1070自动地切断真空泵1040。另外,真空泵1040可与风扇1075流体连通,从而来自系统的气体可被排出。凝液瓶980也在真空线路1050和真空线路1030之间被包括在系统中。凝液瓶980可被用来收集过剩的流体,以防止其进入真空泵。另外,空气蓄积器965和1065可被包括在压力泵945和真空泵1040中。可以理解,系统优选地包括可被用来控制来自供应瓶900或者流入废物瓶1000的流体流的供应阀和废物阀(未示出)。可以进一步理解,包括在系统中的任何流体线路可根据所需被加热或者冷却。
图10示出了根据本发明一个实施例的组织处理系统1200。组织处理系统1200包括三(3)个歧管组件1210,八(8)个玻片容纳盘1220支撑在其上。优选地,每个盘1220具有与其相关联的条形码或者其它标识(未示出)。盘条形码扫描器1230可被设置用来扫描与盘1220相关的条形码,并且得到关于设置在盘上的样本的信息。例如,该信息可包括病人信息、组织类型、试剂信息等。优选地,一个条形码扫描器被设置用于每个歧管组件1210,该扫描器相对于盘可动。
组织处理系统1200还包括圆盘传送带1240。圆盘传送带1240保持着多个试剂筒1250。优选地,每个试剂筒1250具有可由筒条形码扫描器1270读取的条形码1260或者其它标识。圆盘传送带1240可沿顺时针或者逆时针方向转动,并且筒条形码扫描器1270可相对于圆盘传送带固定地安装,从而条形码扫描器1270可扫描每个试剂筒条形码1260。
圆盘传送带1240也可设置有三(3)个盘条形码扫描器1230。盘条形码扫描器1230被优选地如此设置,即,当圆盘传送带1240在歧管组件1210的长度上运动时,盘条形码扫描器1230扫描与每个盘1220相关的条形码。
圆盘传送带1240被优选地如此致动,即,其可以在组织处理系统1200中移动和转动。电机1280(例如步进电机或者恒定磁阻电机)可被用于在歧管1210的长度上移动圆盘传送带1240。可以理解,可以利用将电机的转动转换成线性运动的任何机构。例如,圆盘传送带1240可被安装在可动的车(cart)上,条带或者链条驱动可将可动的车与电机1280相连。或者,导螺杆或球螺杆机构可被用来将圆盘传送带1240和电机1280可动地连接。可以理解,除了使用上述的致动器之外或者作为上述致动器的替代,可使用液压和/或气动致动器。
尽管仅示出了一个,每个歧管组件1210还可包括可用来冷却歧管组件1210的TEC的风扇1290。类似地,每个歧管组件1210也可具有一个或者多个供应导管1300和一个或者多个排放导管1310。与上述系统类似,供应导管1300与供应瓶1320流体连通,排放导管1310与废物瓶1330流体连通。
压力泵1340可被包括并构造成对供应瓶1320的内容物施压,从而将设置在供应瓶1320中的试剂或其它流体推动进入供应导管1300和歧管组件1210。供应瓶的内容物被优选利用上述的控制器、阀、供应通路、供应线路提供给单独的可选盘1220。
真空泵1350也可被包括和构造为向废物瓶1330施加真空压力,使在盘1220中的试剂或者其它流体通过排放导管1310从盘1220排出。优选地,使用上述的控制器、阀、排放通路和排放线路将试剂或者其它流体从单独的可选盘1220中排出。
图11-12示出了根据本发明一个实施例的供应/废物瓶1100。瓶1100可具有任何所需的构造。优选地,瓶1100具有便于运输瓶1100的手柄1110。瓶1100还具有凹部或者喷口,其可使用传统的螺纹盖1120或者本技术领域已知的任何其它闭合件,例如扣合盖。瓶1100也设置有流体端口1130和压力端口1140。流体端口1130可如上所述地被用来分别相对于供应瓶和废物瓶供应或者接收液体。流体端口可为在本技术领域中已知的任何流体端口。例如,流体端口可被构造成接收为组织处理系统的一部分的接头。另外,密封零件可被包括在接口处,作为瓶1100的一部分和/或作为组织处理系统的部分。例如,可使用旋塞或者自密封连接器。
如上所述,压力端口1140可被用来将瓶1100与压力泵或真空泵相连,以根据瓶是否被用作供应瓶或废物瓶而在供应/废物瓶1100中形成真空或压力。压力端口可为在本技术领域中已知的任何流体端口。例如,流体端口可被构造成接收包括在组织处理系统中的接头。另外,密封零件可被包括在接口处,作为瓶1100的一部分和/或作为组织处理系统的部分。例如,可使用活塞或者自密封连接器。
如图12所示,瓶1100通过将流体端口1130和压力端口1140坚固到设置在组织处理系统上的接头1150而可与组织处理系统的供应导管或排放导管相连。接头1150使瓶1100与通向歧管组件500的供应导管或排放导管基本上可靠地相连。根据本发明的一个实施例,供应瓶和废物瓶的流体端口1130和压力端口1140被如此地构造,即,它们仅与设置用于供应瓶或者废物瓶的相应接头1150匹配。例如,用于供应瓶的接头1150可具有与用于废物瓶的接头1150不同的形状。另外,或者可选的,压力端口可被偏移,从而在供应瓶上的压力端口可被定位得高于在废物瓶上的压力端口。可使用任何类型的区别零件,防止供应瓶连接在系统的指定用于废物瓶的位置上,反之亦然,即,防止废物瓶连接在系统的指定用于供应瓶的位置上。
如图12所示,可包括一个或多个传感器1160以提供关于每个瓶1100的流体高度的信息。在一个实施例中,一个传感器1160被可动地安装在每个瓶1100附近,从而其可以平行于瓶1100的垂直轴线运动。例如,传感器1160可被连接在移动式传感器支架1170上,例如安装在垂直轨道上的杆上。传感器支架1170可被安装在包括在系统的固定部分上的轨道或导向件上,其可通过本领域中任何已知的方式致动。例如,传感器支架1170可通过电机(例如步进电机或恒定磁阻电机)致动,或者其可被液压地或气动地致动。如所示出的,每个传感器1160可被定位在相应的孔1180中,该孔1180延伸通过系统壳体的与每个瓶位置相邻的部分。在孔1180中定位传感器1160可减小在传感器1160和相应瓶之间的距离。优选地,一个传感器1160对应于一个瓶位置,这些传感器与共用传感器支架相连。与为各瓶构造传感器阵列相比,这样的实施例可降低传感器成本。另外,这样的系统可根据需要提供增大或减小流体高度的能力,而不需要增加或者减少传感器。
还优选地提供传感器支架1170和/或传感器1160的位置反馈。例如,可通过一个或多个邻近的由传感器支架1170和/或传感器1160的运动触发的传感器提供位置反馈。其它可用来提供传感器支架1170、传感器1160的位置反馈的装置包括电或光分解器(resolver)、线性可变差分传感器(LVDT)或者其它任何类型的位置传感器。另外,在采用电机的实施例中,电机驱动软件可通过例如步进电机的计步被用来判断传感器支架1170和/或传感器1160的位置。可以理解,传感器1160可为本技术领域中已知的任何类型的传感器,该传感器能向系统提供流体高度信息。优选地,传感器1160为电容传感器,当传感器1160被定位在瓶1100的外部时,该传感器1160能判断流体高度。
在组织处理系统的操作期间,该系统可要求系统状态或材料目录的判断,该判断可包括判断散粒废物瓶和/或散粒供应瓶的流体高度。为了收集流体高度信息,传感器支架1170被沿着垂直方向移动,在沿着支架1170的行程的增量距离上,传感器1160被用来判断流体在相应瓶中是否存在。在一个实施例中,传感器支架1170可被初始地定位在底部位置。然后,传感器支架1170可与在每个增量位置处得到读数的传感器1160一起被逐渐地向上移动。在一个实施例中,在二百五十五(255)个增量位置处得到传感器读数。当传感器在一位置处检测出流体的存在,传感器1160可指示出“触发”状态,当传感器没有检测出流体的存在时,传感器可指示出“未触发”状态。然后,该系统通过判断在传感器1160的状态从“触发”变化到“非触发”之间的位置来判断瓶的流体高度,反之亦然。可以理解,传感器支架和传感器可被沿着任何方向驱动,它们可在收集单个读数的同时沿着多个方向移动。例如,支架可从上部初始位置向下运动,或者支架可在交替的上位置和下位置之间移动。可以理解,在每个传感器读数之间的距离不需要保持恒定。特别地,支架可在传感器读数之间移动相对较大距离,直到在传感器状态中检测到变化。然后,行程方向可被反向,传感器读数可间隔较小距离,直至传感器状态发生变化。可包括多次反向步骤,可在每个步骤中减小在读数之间的距离。这样的技术可被用来减少确定流体高度所需的时间。可以理解,流体高度判断的准确性取决于传感器1160的增量运动之间的距离,并且还取决于在瓶中容纳的流体的类型/种类。因此,随着传感器读数之间距离的减小,流体高度判断的准确性将提高。
基于所确定的每个瓶的流体注入高度,该系统可起动各种程序。这样的程序包括注入或倒空一个或者多个瓶、将瓶需要更换的信号发送给用户界面、暂停程序或者关闭系统。可以理解,可通过更换瓶、或者通过利用更大的散粒瓶和此处所述的歧管组件起动在瓶之间的所需流动来完成散粒瓶的注入或倒空。更大的散粒瓶可被包括在系统的内部或者外部。
无论向供应瓶900或是废物瓶1000被施加真空或压力,都是通过在供应瓶900或废物瓶1000和歧管或者散粒容器910、1020的入口600或出口610之间的压力差形成流体流。施加到供应瓶900或者废物瓶1000上的真空或者压力差沿着所需流体流的方向形成压力梯度。可在流体端口1130和压力端口1140之间监测和控制该压力,以形成使控制器控制阀以提供受到控制的流体流的所需压力梯度。
在入口600和设置在自动试剂分配系统中的反应室之间的压力差可使流体流通过反应室。可通过在出口610处提供负压(或真空)和沿着出口610的方向引流形成进一步的压力差。在已将引入反应室的流体在反应室中停留所需时间之后,余下的流体可以其中负压差或者真空被通过出口610导入的类似方式通过出口610排出。可选地,冲洗流体可被通过入口600导入反应室或者泵入,以根据需要冲洗反应室。出口610可选择地包括过滤器(或者多个小孔),以筛去或过滤碎片。
图13为根据本发明一个实施例的自动组织处理系统1340的方框图。系统1340可包括主控制器1350。主控制器1350可为中央处理单元(CPU)或者其它控制器。主控制器1350可与个人计算机1360或者其它设备相连。主控制器1350也可与一个或者多个外围控制器1370相连。例如,控制器1370可为圆盘传送带电机控制器,该控制器控制设置在自动组织处理系统1340中的圆盘传送带(上所述)的转动运动。另一种控制器1370可为双轴电机控制器,该控制器控制圆盘传送带沿着自动组织处理系统1340的长度和宽度的水平和垂直运动。
主控制器1350可与一个或多个歧管组件1380相连。例如,主控制器1350可控制设置在歧管组件1380上的阀的位置,以如上所述地在盘和供应瓶或废物瓶之间形成直接流体通路。
歧管组件1380可与一个或者多个电源1390连通。电源1390可向歧管组件1380提供动力,从而例如当歧管组件包括板载控制器(onboard controller)时,歧管组件可独立操作。电源1390可提供不同量的动力。例如,电源1390可包括二十四(24)伏(V)直流(DC)电源,五(5)伏直流电源和3.3伏直流电源。每个电源1390可被用来对歧管组件1380的多个部分进行操作。例如,不同的电源1390可被用来操作各阀、真空泵或压力泵和开关(如上所述)。
参照图14描述用于自动组织处理系统的初始化程序。在检测到起动条件时开始初始程序(方框1410)。例如,起动条件可为关闭自动组织处理系统的盖子、接收来自控制器的起动信号或者其它条件。如果没有检测到起动条件,自动组织处理系统可继续检查是否检测到起动条件,直至接收到起动条件。
在检测到起动条件之后,储存的程序(inventory procedure)可如方框1420所示地运行,以确定试剂筒、供应瓶、样本盘等的状态。一旦完成储存的程序,如方框1430所图示地,自动试剂分配系统可从控制器接收指令序列。指令序列限定一个或者多个染色处理,该染色处理将被施加在安放在设置于盘中的玻片上的组织样本。如上所述,染色处理将识别哪种试剂和多大量试剂将要被施加在每个组织样本以及经历多长时间段。
一旦接收了指令序列,如方框1440所图示地,染色协议由自动试剂分配系统运行。在染色协议运行的同时,自动组织处理系统监测是否已接收到中断信号。中断信号可例如由打开自动试剂分配系统的盖子、接收来自控制器的指令或者其它情况产生。如果已接收到中断信号,如方框1460图示地,自动试剂分配系统停止处理。然后,对关于是否已接收到继续处理信号作出判断。如果还没有接收到继续处理信号,自动组织处理系统保持停止(方框1460)。然而,如果已接收到继续处理信号,如方框1440所图示地,自动组织处理系统继续运行染色协议。
如果还没有检测到中断信号,对处理是否完成进行判断。处理可包括完成设置在自动组织处理系统中的各组织样本的所有染色协议。如果处理还没有完成,如方框1440图示地,自动组织处理系统继续以运行染色协议。如果判断出处理完成,处理完成信号被输出到控制器(方框1490),如方框1460图示那样,自动试剂分配系统停止处理。
图15更详细地示出了根据本发明实施例的中断事件程序。判断是否已经接收到中断信号(如方框1510所图示地)。如果已经接收到中断信号,如方框1520所图示地,判断危险条件是否存在。例如,危险条件可以是与有毒气体相关的试剂正在被分配,如果用户遭受毒气时,该毒气使人不舒服。如果判断出存在有害情况,有毒处理可如方框1530所图示地完成。随后,圆盘传送带或者其它试剂筒保持器可移动到原位,如方框1540以样图示出的。使用户可接触到自动组织处理系统的内部(方框1550)。可通过例如解除防止自动组织处理系统被打开的锁定机构或者其它机构的锁定而使用户接触。
接着,如方框1560所图示地,自动组织处理系统判断是否已接收到继续信号。通过如上所述地关闭盖子或者由控制器输出指令来形成继续信号。如果还没有接收到继续信号,自动组织处理系统继续将筒的圆盘传送带或者保持器定位在原位(方框1540)。然而,如果已接收到继续信号,如方框1570所图示地,自动组织处理系统继续染色协议。
图16示出了与在图14中的方框1440所图示的运行协议程序相关的子步骤。运行协议程序包括如方框1610所图示的分配试剂。散粒容器可被用于向供应瓶供给附加的试剂。散粒容器可被手动地操作,从而需要用户介入,以将试剂从散粒容器传送到供应瓶中。例如,这可通过操作开关或者其它能使试剂从散粒容器通过供应线路或者其它导管行进到供应瓶的机构来实现。或者,自动组织处理系统可自动充注供应瓶。这些可在执行扫描程序之后执行。例如,扫描程序可识别一个或多个容纳有少量试剂的需要附加试剂的瓶。自动组织处理系统可通过使试剂从适当的散粒容器行进到瓶中来起动瓶的充注。这可使用泵或者其它已知的机构来进行。
如方框1620所图示地,运行协议程序还包括从筒分配试剂。可使用例如泵来分配试剂。筒设置有由电磁线圈致动的泵。如果特定的试剂需要被分配,自动组织处理系统通过将信号传送到电磁线圈来致动与筒相连的电磁线圈。电磁线圈推动泵并从筒中分配出预定量的试剂。优选地,在所需时间并根据染色协议分配试剂。自动组织处理系统还可如方框1630所图示地从盘试剂容器分配试剂。
一旦完成染色协议,如方框1640所图示地,起动与盘相关联的排放端口。排放端口例如可为设置在盘中的孔。真空施加在盘上,这使得位于盘中的试剂被吸入废物导管。根据本发明的一个实施例,废物可被分为危险和安全的废物,并且每种废物都进入相应的废物容器。
图17图示出根据本发明一个实施例的自动组织系统的整个程序。作为初始步骤,从控制器下载限定所需用来进行自动染色程序的步骤的脚本或处理程序。该步骤在方框1710中图示出。下载的脚本基于通过扫描与玻片相关联的标识得到的信息。如方框1720所图示地,判断出将被施加在玻片上的基准试剂。基准试剂信息可从与玻片相关联的标识得到。如方框1730所图示地,基于识别的基准试剂确定将施加在特定玻片上的一个或多个染色协议。然后,如方框1740所图示地,所确定的染色协议被传送到歧管控制器。歧管控制器控制其上安装有筒的圆盘传送带和试剂从筒的分配。歧管控制器还控制阀640的位置(如上所述)。基于将要运行的染色协议,歧管控制器判断哪个阀需要处于打开位置以及哪个阀需要处于关闭位置。然后,如方框1750所图示地,歧管控制器将阀定位在所确定的位置(切换任何阀的已经不在所需位置处的位置)。一旦得到在所需位置的所需要的各阀,如方框1760所图示地,自动组织处理系统运行协议。
接着,如方框1770所图示地,判断处理是否完成。如果判断出处理没有完成,如方框1780所图示地,进行冲洗周期。可进行冲洗周期,以排出引入自动组织处理系统的试剂和/或其它溶液。冲洗周期可包括将水或者其它清洗溶液引入自动组织处理系统的盘中,以将引入的试剂或其它溶液从盘中冲洗掉。在完成冲洗周期之后,如方框1750所图示地,通过将要运行的附加染色协议再次使阀按所需定位。然而,如果判断出处理已经完成,如方框1790所图示地,处理停止。
因此,可以看出,提供了用于组织处理系统和方法的歧管组件。在本技术领域中的技术人员将理解到,可通过以出于说明而非限制的目的在本说明书中示出的各实施例和优选实施例之外的方式实施本发明,本发明仅被以下权利要求所限定。要注意的是,用于在说明书中描述的特定实施例的等价形式也可实施本发明。
Claims (24)
1.一种用于自动组织处理系统的歧管组件,其包括:
歧管,其包括在其中穿过的流体导管结构;以及
台板,其与所述歧管相连,所述台板包括多个样本容纳部分,其中,每个样本容纳部分包括与所述歧管的至少一个流体导管流体连通的入口和与至少一个流体导管流体连通的出口。
2.根据权利要求1所述的歧管组件,其特征为,所述歧管由两个分离材料件形成。
3.根据权利要求2所述的歧管组件,其特征为,所述两个分离的材料件被通过机械方式蚀刻,以形成互补的通道,并被如此地连接,即,所述互补通道形成流体导管结构。
4.根据权利要求2所述的歧管组件,其特征为,所述材料为聚合物。
5.根据权利要求2所述的歧管组件,其特征为,所述两个材料件被以机械方式紧固在一起。
6.根据权利要求1所述的歧管组件,其特征为,所述歧管与至少一个供应瓶和至少一个废物瓶流体连通。
7.根据权利要求6所述的歧管组件,其还包括与至少一个供应瓶流体连通的压力泵。
8.根据权利要求6所述的歧管组件,其还包括与至少一个废物瓶流体连通的真空泵。
9.根据权利要求1所述的歧管组件,其还包括位于所述台板的近端的入口和位于所述台板的远端的排放口。
10.根据权利要求1所述的歧管组件,其还包括具有控制通过所述流体导管的流体流的构造的多个阀。
11.根据权利要求10所述的歧管组件,其特征为,其还包括与所述歧管相连的阀控制器。
12.根据权利要求11所述的歧管组件,其还包括在所述歧管和所述控制器之间与所述歧管相连的滴落框架。
13.根据权利要求6所述的歧管组件,其特征为,至少一个供应瓶包括流体高度传感器。
14.根据权利要求13所述的歧管组件,其特征为,至少一个废物瓶包括流体高度传感器。
15.根据权利要求14所述的歧管组件,其特征为,所述流体高度传感器与共用传感器支架相连。
16.根据权利要求15所述的歧管组件,其特征为,所述传感器支架被构造成平行于供应瓶的垂直轴线运动。
17.根据权利要求1所述的歧管组件,其还包括与至少一个所述样本容纳部分相连的至少一个加热器。
18.根据权利要求1所述的歧管组件,其还包括与所述台板相连的多个加热器,其中独立地操作多个加热器中的每一个。
19.一种操作自动组织处理器的歧管的方法,其包括:
接收要处理的程序的指令;
定位包括在支撑组织样本的歧管组件中的多个阀,以在供应源和样本容纳盘的入口之间形成流体通路,其中,所述歧管组件包括歧管,该歧管限定多个穿过其延伸的流体通路;以及
通过所述流体通路和所述样本容纳盘的所述入口将试剂施加在组织样本上。
20.一种用于组织处理系统的歧管系统,其包括:
歧管组件;
多个与所述歧管组件流体连通的散粒流体瓶;
多个流体高度传感器,每个流体高度传感器被设置成靠近相应的散粒流体瓶;
传感器支架,其被构成为沿着平行于所述供应瓶的垂直轴线的方向移动,其中,多个所述流体高度传感器与所述传感器支架相连。
21.根据权利要求20所述的歧管系统,其还包括压力泵,该压力泵包括与至少一个散粒流体瓶流体相连的加压流体出口。
22.根据权利要求21所述的歧管系统,其还包括真空泵,该真空泵包括与至少一个散粒流体瓶流体相连的流体入口。
23.根据权利要求20所述的歧管系统,其特征为,所述歧管组件包括歧管,该歧管包括通过其延伸的流体导管结构。
24.根据权利要求23所述的歧管系统,其特征为,所述歧管由两个分离的材料件形成。
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