JP6232138B2 - 生物学的試料の組織学的処理のための染色試薬および他の液体ならびに関連技術 - Google Patents

生物学的試料の組織学的処理のための染色試薬および他の液体ならびに関連技術 Download PDF

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Description

本技術は一般に、生物学的試料（たとえば組織検体）の自動化された組織学的処理、たとえばこの処理の品質、精度、効率、および／または他の側面を向上させるシステム、デバイス、方法、および組成に関する。
生物学的試料を分析するための多種多様な技法が使用され得る。この文脈において有用な分析技法の例は、顕微鏡検査法、マイクロアレイ分析（たとえばタンパク質および核酸のマイクロアレイ分析）、ならびに質量分析法を含む。これらのおよび他の種類の分析のための試料を準備することは通常、試料を一連の処理液と接触させることを含む。これらの処理液（たとえば染色試薬および対比染色試薬）のいくつかは、色を追加し、見えないまたはほとんど見えない試料構成要素（たとえば少なくともいくつかの種類の細胞および細胞内構造）の視覚的な特徴の対比を強調するかまたはこれらの特徴をその他の方法で変化させることができる。他の処理目的を達成するために、他の処理液（たとえば脱パラフィン液）が使用され得る。試料が複数の処理液で処理される場合、分析に好適な試料の生成のために、各処理液の付着およびその後の除去の両方が、重要であり得る。いくつかの場合には、複数の処理液で試料を処理することは、試料をそれぞれ担う顕微鏡スライドに、処理液を手作業で付着させることを含む。試料を処理するためのこの手法は、比較的集中的な作業になりかつ精確でないものとなる傾向がある。
手作業の試料処理の代替として、「ディップアンドダンク方式の（Ｄｉｐ ａｎｄ ｄｕｎｋ）」自動化された機械が使用され得る。これらの機械は、開放型の処理液の浴槽内に、試料担持スライドのラックを沈めることによって、試料を自動的に処理する。残念ながら、ディップアンドダンク方式の機械は、ある浴槽から別の浴槽への処理液のキャリーオーバーを不可避的に引き起こす。時間とともに、このキャリーオーバーは、処理液の劣化につながる。さらに、共有される浴槽内に試料が浸漬されるとき、交差汚染の可能性が存在する。たとえば、あるスライド上の試料から細胞が抜け落ち、共有される浴槽内で別のスライド上へと、ずっと後で処理されるスライド上にさえ（たとえば浴槽内に細胞が懸濁されたままである場合）、移され得る。汚染のこの形態は、特定の種類の試料分析の正確度に悪影響を与え得る。この問題を緩和するためにおよびキャリーオーバーに起因する処理液の劣化に対処するために、ディップアンドダンク方式の機械における処理液の浴槽は、通常は頻繁に交換される必要がある。したがって、これらの機械は、比較的大きい体積の処理液を消費する傾向があり、このことは、これらの機械の運用と関連付けられる経済的コストおよび環境コストを大きくする。開放型の処理液の浴槽はまた、いくつかの処理液成分の蒸発損失および酸化劣化を受け易い。染色試薬の特定の成分の酸化は、たとえば、これらの成分の染色能力を変容させ、このことにより染色工程の精度に悪影響を与え得る。
ディップアンドダンク方式の機械の特定の欠点を回避する、従来の組織学的処理用機械のいくつかの例が知られている。たとえば、Ｅｄｗａｒｄｓらの米国特許第６，３８７，３２６号（’３２６特許）は、新しい処理液を個々のスライド上に直接送達するための装置について記載している。スライドは、スライド貯蔵デバイスからコンベヤベルト上へと、１回に１つずつ外に出される。スライドによって担われる試料は、スライドがコンベヤベルトに沿って移動する際に、様々なステーションにおいて個々に処理される。欠点の中でもとりわけ、’３２６特許において記載される装置および類似の機械は、スループット制限を有する傾向があり、これらの制限は、これらをヘマトキシリンおよびエオシン（Ｈ＆Ｅ）染色用途などの主要な染色の用途にとって好適でないものにする。主要な染色を行う通常の実験室は、たとえば、１日あたり数百または数千もの試料を処理する場合がある。この処理のために’３２６特許において記載される装置および類似の機械を使用することは、容認できないほど時間がかかる。さらに、これらの機械は、染色特性に対する制御を行うことができない。そのような制御は、主要な染色の用途において重要である場合がある。
技術の概説
少なくともいくつかの実施形態は、生物学的検体を担持するスライド上で１つまたは複数のスライド処理工程を行うように構成された、自動化されたシステムである。システムは、スライドの交差汚染の可能性を最少化または制限しつつも、高い検体スループットを提供し得る。自動化されたシステムは、処理時間および／または処理温度の一貫性、制御可能性を促進する特徴を含み得る。
少なくともいくつかの実施形態は、複数の顕微鏡スライドによって担われる複数の試料を乾燥させるための方法である。方法は、スライドキャリアが顕微鏡スライドを保持する間、スライドキャリアを第１の位置に位置付けることを含む。試料の各々は、顕微鏡スライドのうちの１つによって担われる。スライドキャリアは、加熱器装置によって画定される循環ループ内へとスライドキャリアを移動させるために、ロボット式に移動され得る。試料および／または顕微鏡スライドは、スライドキャリアが循環ループ内に置かれている間に加熱され得る。特定の実施形態では、試料および／または顕微鏡スライドは、対流により、伝導により、および／または放射により加熱され得る。
いくつかの実施形態では、複数の顕微鏡スライドによって担われる複数の試料を加熱するための加熱器装置は、ハウジング、送風機、およびドア組立体を含む。ハウジングは、循環ループを少なくとも部分的に画定する。送風機は、循環ループに沿って流体流を生成するように位置付けられ得る。ドア組立体は、第１の位置と第２の位置との間で移動可能である。いくつかの実施形態では、装置は熱源を含み、熱源は、流体流を加熱し、この結果、ドア組立体が循環ループに沿ってスライドキャリアを保持するとき、試料が流体流によって対流により加熱されるように構成される。
装置は、いくつかの実施形態では、伝導によるおよび／または放射による加熱を提供するように構成され得る。伝導による加熱が、抵抗加熱器を有するプレートを介して提供され得る。１つまたは複数のランプが、放射による加熱を提供し得る。装置は、試料の温度を制御的に上げるかまたは下げることができる。いくつかの実施形態では、第１の位置にあるとき、ドア組立体は、顕微鏡スライドを担うスライドキャリアを受容するように構成され得る。第２の位置にあるとき、ドア組立体は、循環ループに沿って垂直に配向された位置にスライドキャリアを保持するように構成され得る。ドア組立体は、他の位置へも移動され得る。
いくつかの実施形態では、カバースリップを熱的に処理するための方法が提供される。１つまたは複数の試料は、カバースリップによって覆われ、複数の顕微鏡スライドのうちの１つによって担われ得る。方法は、スライドキャリアが顕微鏡スライドを保持する間、スライドキャリアを第１の位置に位置付けることを含む。スライドキャリアは、加熱器装置によって画定される循環ループ内の第２の位置に、ロボット式に位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、循環ループ内に位置付けられたカバースリップおよび／または顕微鏡スライドを加熱するために、対流による加熱が使用され得る。伝導によるおよび／または放射による加熱も使用され得る。たとえば、対流による加熱／冷却が、１つまたは複数の時間の期間の間使用され得、放射による加熱が、１つまたは複数の時間の期間の間使用され得る。
少なくともいくつかの実施形態は、自動化された組織学的システム内でスライドによって担われる試料を処理するための方法とすることができる。方法は、第１の液体を、スライド上に第１の液溜まりを形成するように、自動的に分注することを含む。第１の液溜まりは、少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有し、染色試薬および対比染色試薬の一方とすることができる。試料は、試料が第１の液溜まりと接触している間に、第１の液体を用いて染色される。第１の液溜まりの少なくとも一部分が、試料から除去されて、試料の１回目の少なくとも部分的な露出を行う。試料は、試料の１回目の少なくとも部分的な露出の後で、中間流体と接触させられる。試料は、中間流体および試料に接触した後で、２回目の少なくとも部分的な露出を受ける。第２の液体は、スライド上に第２の液溜まりを形成するように、自動的に分注される。第２の液溜まりは、少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有し、また第２の液体は、染色試薬および対比染色試薬の他方とすることができる。試料は、試料が第２の液溜まりと接触している間に、たとえば試料の２回目の少なくとも部分的な露出の後で、第２の液体によって染色され得る。
いくつかの実施形態では、自動化された組織学的システム内でスライドによって担われる試料を処理するための方法は、液体を、第１のスライド上に第１の液溜まりを形成するように分注することを含む。液体は、染色試薬および対比染色試薬の一方とすることができる。液体は、第２のスライド上に第２の液溜まりを形成するように分注され得る。第１の試料および第２の試料は、第１の試料および第２の試料が第１の液溜まりおよび第２の液溜まりとそれぞれ接触している間に、染色（たとえば非免疫組織化学的に染色）され得る。第１の液溜まりの少なくとも一部分は、第１の試料から除去されて、固体構造物が第１の液溜まりに接触すること、および／または第１の液溜まりを液体で置き換えることなく、第１の試料を少なくとも部分的に露出する。第２の液溜まりの少なくとも一部分は、第２の試料から除去されて、固体構造物が第２の液溜まりに接触すること、または第２の液溜まりを液体で置き換えることなく、第２の試料を少なくとも部分的に露出し得る。いくつかの実施形態では、第１の液溜まりおよび第２の液溜まりは、独立した液溜まりである。
少なくともいくつかの実施形態は、流体分注機構から飛び散らない流体流出速度で液体を送達することを含む方法である。液体は飛び散らない流体流出速度で流れ、顕微鏡スライド（たとえばスライドの上側表面）に向けて導かれ、この結果顕微鏡スライドは、液体の収集された体積を担うことになる。液体は、たとえば表面張力によって、スライド上で少なくとも部分的に支持され得る。いくつかの実施形態では、飛び散らない流体流出速度は、収集された体積の少なくとも一部分を上側表面から飛び散らせる傾向を導かれる液体が有するであろう、飛び散るような流体流出速度未満である。いくつかの実施形態では、飛び散らない流体流出速度は、導かれる液体の少なくとも一部分が液体の収集された体積の表面から跳ね返る傾向を有することになる、トランポリン流体流出速度よりも大きい。
いくつかの実施形態では、１つまたは複数の顕微鏡スライドを処理するための方法は、導かれる液体が収集された体積の少なくとも一部分がスライド上に留まらないようにさせる傾向を有することになる、飛び散るような流体流量未満である、飛び散らない流体流量で液体を送達することを含む。たとえば、飛び散らない流体流量は、収集された液体の感知できるほどの飛び散りを防止する程度に、十分小さいものとすることができる。いくつかの実施形態では、飛び散らない流量は、導かれる液体の少なくとも一部分が液体の収集された体積の表面から跳ね返る傾向を有することになる、トランポリン流量よりも大きい。飛び散らない流量は、液体の特性に基づいて選択され得る。
さらに他の実施形態では、顕微鏡スライドの上側表面上の試料を処理するための方法は、顕微鏡スライドを処理位置へと移動させることを含む。顕微鏡スライドのラベルの少なくとも一部分に沿って障壁材料から成る障壁を形成するために、処理位置にある顕微鏡スライド上に、液体障壁材料が分注され得る。顕微鏡スライド上に、液体（たとえば試薬）が、障壁がラベルの少なくとも一部分を覆う間にこの液体が試料に接触するように、送達され得る。いくつかの実施形態では、顕微鏡スライドは、輸送機構などの自動化された機構を使用して、処理位置へとロボット式に移動される。
さらに別の実施形態では、顕微鏡スライド上の試料を処理するための方法は、顕微鏡スライドの上側表面の幅と位置合わせされた流体分注機構の出口から試薬を分注することを含む。上側表面の幅は、顕微鏡スライドの長手軸に対して実質的に直角とすることができる。出口は、上側表面のマウントエリア内に試薬を分配してマウント領域に置かれた試料に接触する試薬の層を形成するように、スライドの長手軸と実質的に平行な方向に移動され得る。
少なくともいくつかの実施形態は、輸送装置デバイス、自動化されたスライド処理モジュール、および分注器組立体を含む、顕微鏡スライド上の試料を処理するためのシステムである。自動化されたスライド処理モジュールは、輸送装置デバイスからスライドキャリアを受容するように位置付けられ得、スライドキャリアが保持チャンバ内に置かれるときに、スライドキャリアによって保持される顕微鏡スライドに沿って移動可能な、分注器組立体を含み得る。分注器組立体は、出口が上側表面の幅のほとんどまたは全てにわたって試薬を付着させるように、顕微鏡スライドの上側表面の幅と位置合わせされるように構成された、複数の出口を含む。
いくつかの実施形態では、システムは、輸送装置デバイスと、輸送装置デバイスからスライドキャリアを受容するように構成された染色機モジュールと、を備える。特定の実施形態では、染色機モジュールは、１つまたは複数の流体導管、およびスライドキャリアによって担われるスライドに沿って試薬を分注するために移動可能なヘッド組立体を有する。ヘッド組立体は、流体導管に結合され得、流体導管のうちの１つまたは全てから試薬を分注するように構成され得る。１つの実施形態では、ヘッド組立体のマニホールドは、分配チャンバ、分配チャンバ内に開口する複数の入口、および分配チャンバからの複数の出口を含む。流体は、マニホールドを通して送達されヘッド組立体から分注され得る。
さらに別の実施形態では、顕微鏡スライド処理システムは、輸送装置デバイスと、輸送装置デバイスからスライドキャリアを受容するように構成された染色機モジュールと、を備える。染色機モジュールは、複数のマニホールド、およびマニホールドと流体連通する複数のノズルを含み得る。いくつかの実施形態では、染色機モジュールは、複数の第１の流体導管、複数の第２の流体導管、および存在する場合は染色機モジュール内に位置付けられるスライドキャリアに対して移動可能な、分注器ヘッドを含む。分注器ヘッドは、複数の第１のノズル、複数の第２のノズル、第１の流体導管の各々から第１のノズルへと流体を分配するように構成された第１のマニホールド、および第２の流体導管の各々から第２のノズルへと流体を分配するように構成された第２のマニホールドを備え得る。分注器ヘッドは、任意の数の流体導管から液体を分配するための、追加のマニホールドおよび／またはノズルを含み得る。
少なくともいくつかの実施形態は、スライド処理装置内に置かれた顕微鏡スライド上の試料を染色するための、自動化されたスライド処理装置である。スライド処理装置は、液体除去デバイス、ガスナイフ、および吸引要素を含む。液体除去デバイスは、スライドに対して移動可能である。いくつかの実施形態では、ガスナイフは、液体除去を促進するためのガスカーテンおよび低圧領域を発生させる。いくつかの実施形態では、ガスナイフは、液体除去デバイスがスライドに対して移動する際に、ガスカーテンによって少なくとも部分的に画定される収集区域においてスライドの上側表面上の液体を収集する傾向のある、ガスカーテンを発生させるように構成される。吸引要素は、液体除去デバイスがスライドに対して移動する際に、収集区域において収集された液体を上側表面から除去するように位置付けられる。
いくつかの実施形態では、スライド処理装置内に置かれた顕微鏡スライド上の試料を染色するためのスライド処理装置は、スライドに対して移動可能な流体除去デバイスを備える。流体除去デバイスは、スライドの上側表面上の液体の体積を上側表面上の収集区域に向けて付勢するための１つまたは複数の気体流を送出するように構成された、流体ナイフを含む。収集区域は、１つまたは複数の気体流によって少なくとも部分的に画定され得る。特定の実施形態では、収集区域は、中央にある収集区域である。他の実施形態では、収集区域は、スライドに沿った他の場所にある。
別の実施形態では、スライド処理装置は、スライド上の液体の体積の少なくとも一部分を捕らえるために、吸引要素、および顕微鏡スライドに対して移動可能な流体ナイフを備える。吸引要素およびガスナイフは、液体の体積のほとんどまたは全てを吸引要素内に協働して引き入れるように構成される。いくつかの実施形態では、スライド処理装置は、様々な場所で液体を引き入れるための、複数の吸引要素を含む。
さらに別の実施形態では、顕微鏡スライド上の試料を処理するための方法は、スライド上にこの液体で試料を覆うように付着させることを含む。流体の液流が、スライドの上側表面に向けて送達されて、付着された液体を限局しつつこの液体を上側表面に沿って移動させ、この結果、限局された液体は、スライドの長手縁部からますます離間される。限局された液体は、スライドの上側表面から除去される。
いくつかの実施形態では、顕微鏡スライド上の試料を処理するための方法は、スライド上に液体を付着させ、非平面状のまたは多平面状のガスカーテンをスライドの上側表面に向けて導くことを含む。ガスカーテンの頂点部位は、付着された液体をスライドの中央領域に向けて付勢するように、上側表面の中央領域に沿ってスライドの端部に向けて移動され得る。他の実施形態では、ガスカーテンの頂点部位は、上側表面の他の部分に沿って移動され得る。
特定の実施形態では、顕微鏡スライド上の試料を処理するための方法は、スライドを染色機モジュール内へと送達することを含む。液体は、試料をこの液体と接触させるように、スライド上に付着される。液体は、スライドの上側表面に沿って吹き飛ばされそこから除去される。次いでスライドが染色機モジュールから除去され得る。いくつかの実施形態では、スライドはロボット式に、染色機モジュール内へと送達されかつ／または染色機モジュールから除去される。
少なくともいくつかの実施形態は、染色機モジュール内の処理区域に位置付けられた第１の顕微鏡スライドに対して、染色機モジュールのヘッド組立体を移動させて、第１の顕微鏡スライド上に、１つまたは複数の試薬を付着させることを含む方法である。第１の顕微鏡スライド上に１つまたは複数の試薬を付着させた後で、第１の顕微鏡スライドは、処理区域から離れるように移動され、第２の顕微鏡スライドが処理区域に移動される。ヘッド組立体は、第２の顕微鏡スライドが処理区域に位置付けられている間に、第２の顕微鏡スライドに対して移動されて、第２の顕微鏡スライド上に１つまたは複数の試薬を付着させる。
いくつかの実施形態では、試料を担う複数の顕微鏡スライドを染色機モジュールを使用して処理するための方法は、顕微鏡スライドを担うスライドキャリアトレイを染色機モジュール内へと送達することを含む。染色機モジュールは、ヘッド組立体を有する移動可能な分注器装置を含む。顕微鏡スライドのうちの少なくとも１つは、スライドキャリアトレイが、垂直送達経路の第１の組をヘッド組立体の第１の組から遮り、垂直送達経路の第２の組をヘッド組立体の第２の組から遮る間に、分注器組立体から１つまたは複数の液体を送達することによって、処理される。スライドキャリアトレイは、収集受皿がヘッド組立体の第１の組によって送出された液体を収集するように、垂直送達経路の第１の組を妨害しないパージ位置へと移動され得る。スライドキャリアトレイは、収集受皿がヘッド組立体の第２の組によって送出された液体を収集するように、垂直送達経路の第２の組を遮らない第２の位置へと移動され得る。第１の組は、第２の組と異なるものとすることができる。
追加の実施形態では、複数の顕微鏡スライドを処理するための装置は、少なくとも１つの染色機モジュールを含む。染色機モジュールは、トレイホルダおよびヘッド組立体を含み得る。トレイホルダは、染色機モジュールのチャンバ内で、第１の顕微鏡スライドおよび第２の顕微鏡スライドを担うトレイを受容し保持するように構成され得る。ヘッド組立体は、処理区域に位置付けられた第１の顕微鏡スライドに沿って、ヘッド組立体から送出される１つまたは複数の液体を送達するように、染色機モジュール内で処理区域に対して移動可能である。いくつかの実施形態では、トレイホルダは、第１の顕微鏡スライドを処理区域から離れるように輸送するように、および、第１の顕微鏡スライド上に１つまたは複数の液体を送達した後で、第２の顕微鏡スライドを処理区域へと輸送するように、移動可能である。
さらなる追加の実施形態では、複数の顕微鏡スライドを処理するための装置は、流体導管、トレイホルダ、およびヘッド組立体を含む染色機モジュールを備える。トレイホルダは、染色機モジュール内で、第１の顕微鏡スライドおよび第２の顕微鏡スライドを担うトレイを受容し保持するように構成される。ヘッド組立体は、分注器ヘッドおよび分注器ヘッドに装着された１つまたは複数の弁を含む。弁は、複数の流体導管からのどの流体が、ヘッドを通ってその外へと流れるかを、制御することができる。分注器ヘッドは、弁を担うことができ、分注器ヘッドから送出された１つまたは複数の流体を顕微鏡スライドに沿って送達するように、トレイホルダに対して移動可能である。
少なくともいくつかの実施形態は、自動化された組織学的染色システム内でスライドによって担われる試料を処理するための方法に向けられる。方法は、システム内の染色機の温度制御された内部環境に向けその中へと、スライドキャリアを移動させることを含む。スライドキャリアは、第１のスライドおよび第２のスライドを担い、第１のスライドおよび第２のスライドは、第１の試料および第２の試料をそれぞれ担い得る。第１の試料および第２の試料は、第１のスライドおよび第２のスライドが内部環境内にある間におよび内部環境の平均温度が周囲温度よりも大きい間に、染色試薬および対比染色試薬の少なくとも一方を用いて染色される。スライドキャリアは、一方または両方の試料を染色した後で、内部環境から外に移動され得る。
いくつかの実施形態では、自動化された組織学的染色システムは、主ハウジングと染色機とを備える。染色機は、染色機の内部環境を画定する染色機ハウジング、染色機を内部に関して加熱するように構成された１つまたは複数の加熱器、および輸送装置を含む。輸送装置は、主ハウジング内でスライドキャリアを染色機に向けて、ロボット式に移動させるように構成され得る。１つの実施形態では、輸送装置は、主ハウジング内の複数のモジュール間でスライドキャリアを移動させる。
少なくともいくつかの実施形態は、自動化された組織学的染色システムにおいて試料を処理するための方法に向けられる。方法は、システムの染色機内へとスライドキャリアをロボット式に移動させることを含む。スライドキャリアは、試料をそれぞれ担うスライドを担い、試料はパラフィン内に少なくとも部分的に埋め込まれる。液体は、試料を少なくとも脱パラフィンする、染色する、および対比染色するための所定のレシピに従って、スライド上に自動的に分注される。スライドキャリアは、液体を自動的に分注した後で、染色機から外にロボット式に移動され得る。いくつかの実施形態では、染色機内へとスライドキャリアを移動させた後で、および染色機から外にスライドキャリアを移動させる前に、スライド上に分注される全ての液体の合計は、一価アルコールに関してよりもポリオールに関して、より大きい体積濃度を有する。
１つの実施形態では、自動化された組織学的染色システム内で試料を処理するための方法は、試料を染色試薬と接触させることを含む。試料は、試料から染色試薬を少なくとも部分的に除去するために、洗浄液によって接触され得る。試料は、試料と洗浄液とを接触させた後で、対比染色試薬と接触させられ得る。試料は、試料と対比染色試薬とを接触させた後で、試料の対比染色を弁色するために、洗浄液と接触させられ得る。いくつかの実施形態では、染色試薬、洗浄液、および／または対比染色試薬のうちの１つまたは複数は、一価アルコールに関してよりもポリオールに関して、より大きい体積濃度を有する。１つの実施形態では、染色試薬、洗浄液、および対比染色試薬は各々、一価アルコールに関してよりもポリオールに関して、より大きい体積濃度を有する。
本開示の多くの態様は、以下の図面を参照してよりよく理解され得る。図面における相対寸法は、ある実施形態に関しては縮尺通りである場合がある。他の実施形態に関しては、図面は縮尺通りでない場合がある。参照を容易にするために、本開示全体を通して、同一のまたは少なくとも概ね同様のもしくは類似する構成要素または特徴を識別するために、同一の参照符号が使用され得る。
本技術の実施形態による自動化されたスライド処理システムの正面立面図である。 システムの内部構成要素を示す、図１の自動化されたスライド処理システムの正面立面図である。 本技術の実施形態による試料担持スライドを加熱する乾燥機装置の、斜視断面図である。 図４Ａは、本技術の実施形態による開いた構成のドアを有する乾燥機装置の側面立面図である。図４Ｂは、図４Ａの乾燥機装置のドア組立体の拡大斜視図である。 スライドキャリアを保持する、開いた構成の図４Ａの乾燥機装置の斜視図である。 図６Ａは、本技術の実施形態による、図５のスライドキャリアを支持する、閉じられた構成の図４Ａの乾燥機装置の拡大側面立面断面図である。図６Ｂは、図６Ｂの一部分の拡大側面立面断面図である。 本技術の別の実施形態による、実質的に垂直な位置にある、乾燥機装置ドア組立体の一部分およびスライドキャリアの拡大側面立面断面図である。 本技術の実施形態による、スライドキャリアを保持する、開いた構成の図４Ａの乾燥機装置の斜視図である。 本技術の実施形態による、スライドキャリアを有さない、閉じられた構成の図４Ａの乾燥機装置の側面立面断面図である。 本技術の実施形態による閉じられた構成の硬化オーブンの斜視図である。 本技術の実施形態による、開いた構成の図１０の硬化オーブンの斜視図である。 本技術の実施形態による、カバースリップを有する顕微鏡スライドを保持するスライドキャリアを支持するドア組立体を有する、硬化オーブンの斜視図である。 本技術の実施形態による、閉じられた構成の硬化オーブンの側面立面断面図である。 本技術の実施形態による、硬化されたカバースリップ付きのスライドを有するスライドキャリアを保持する、開いた構成の硬化オーブンの斜視図である。 本技術の実施形態による開いた構成の染色機モジュールの等角図である。 トレイを保持する染色機モジュールの等角図である。 トレイを保持している染色機モジュールの底面図である。 本技術の実施形態による閉じられた構成の染色機モジュールの底面図である。 分注器装置の下に位置付けられた装置試料担持スライドを処理する用意のできた、図１５の染色機モジュールの等角図である。 図１５の染色機モジュールの頂面図である。 図２０の線２１−２１に沿って見た、染色機モジュールの側面立面断面図である。 図２２Ａは、試料担持顕微鏡スライドを処理するヘッド組立体の、詳細な立面図である。図２２Ｂは、試料担持顕微鏡スライドを処理するヘッド組立体の、詳細な立面図である。 本技術の実施形態による顕微鏡スライドを保持するトレイの等角図である。 顕微鏡スライドに物質を付着させる段階の斜視図である。 顕微鏡スライドに物質を付着させる段階の斜視図である。 顕微鏡スライドに物質を付着させる段階の斜視図である。 図２１の線２７−２７に沿った、染色機モジュールの下側構成要素の頂面図である。 図２７の線２８−２８に沿って見た、液体収集器の側面立面断面図である。 図２９Ａは、本技術の実施形態によるパージ／プライミング工程の段階を示す頂面図である。図２９Ｂは、本技術の実施形態によるパージ／プライミング工程の段階を示す側面立面図である。 図３０Ａは、本技術の実施形態によるパージ／プライミング工程の段階を示す頂面図である。図３０Ｂは、本技術の実施形態によるパージ／プライミング工程の段階を示す側面立面図である。 図３１Ａは、本技術の実施形態によるパージ／プライミング工程の段階を示す頂面図である。図３１Ｂは、本技術の実施形態によるパージ／プライミング工程の段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による分注器装置の等角図である。 図３３は、本技術の実施形態による、顕微鏡スライド上に液体を分注するヘッド組立体の側面立面図である。図３３Ａは、図３３のヘッド組立体のノズルの詳細図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の等角図である。 図３４のヘッド組立体および顕微鏡スライドの底面図である。 図３６は、本技術の実施形態による、顕微鏡スライドのラベル上に液体を分注するヘッド組立体の側面立面図である。図３６Ａは、ラベルに向けて液体の液流を導くノズルの詳細図である。 顕微鏡スライドのマウントエリア上に液体を分注するヘッド組立体の側面立面図である。 顕微鏡スライドの端部上に液体を分注するヘッド組立体の側面立面図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の等角図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の側面図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の前面図である。 図４２Ａは、図４１の線４２Ａ−４２Ａに沿って見た、ヘッド組立体の斜視断面図である。図４２Ｂは、図４２Ａのヘッド組立体のマニホールドの詳細図である。 図４０の線４３−４３に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。 図４４Ａは、図４１の線４４Ａ−４４Ａに沿って見た、ヘッド組立体の斜視断面図である。図４４Ｂは、図４４Ａのヘッド組立体のマニホールドの詳細図である。 図４０の線４５−４５に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。 図４６Ａは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。図４６Ｂは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。図４６Ｃは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。図４６Ｄは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。図４６Ｅは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。図４６Ｆは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体の立面断面図である。 図４０の線４７−４７に沿って見た、ヘッド組立体の等角断面図である。 図４８Ａは、図４１の線４８−４８に沿って見た、ヘッド組立体の断面図である。図４８Ｂは、図４１の線４８−４８に沿って見た、ヘッド組立体の断面図である。図４８Ｃは、図４１の線４８−４８に沿って見た、ヘッド組立体の断面図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の等角図である。 図４９のヘッド組立体の頂面図である。 本技術の実施形態による分注器ヘッドの等角図である。 図５０の線５２−５２に沿って見た、分注器ヘッドの斜視断面図である。 本技術の実施形態による液体分配装置デバイスの等角図である。 本技術の実施形態によるノズル装置の立面断面図である。 本技術の実施形態による分注器装置の等角図である。 本技術の実施形態による液体除去工程の段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による液体除去工程の段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による液体除去工程の段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の等角図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の前面図である。 本技術の実施形態によるヘッド組立体の底面図である。 顕微鏡スライドの上方に位置付けられた液体除去デバイスの部分側面断面図である。 スライドから液体を吸引する液体除去デバイスの部分側面断面図である。 図６４Ａは、本技術の実施形態による、顕微鏡スライドに沿って位置付けられるガスカーテンを生成する液体除去デバイスの等角図である。図６４Ｂは、図６４Ａのガスカーテンおよびスライドの頂面図である。 図６５Ａは、ガスカーテンを使用して液体を収集する液体除去デバイスの等角図である。図６５Ｂは、図６５Ａのガスカーテンおよびスライドの頂面図である。 図６６Ａは、スライドの端部で液体を捕らえる液体除去デバイスの等角図である。図６６Ｂは、図６６Ａのガスカーテンおよびスライドの頂面図である。 本技術の実施形態による液体を除去および分注する段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による液体を除去および分注する段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による液体を除去および分注する段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による液体を除去および分注する段階を示す側面立面図である。 本技術の実施形態による、直線状のガスナイフを用いる液体除去デバイスの等角図である。 スライドに沿って液体を収集する、図７１の液体除去デバイスの等角図である。 スライドの隅角で捕らえられた液体を除去する、図７１の液体除去デバイスの等角図である。 本技術の実施形態による、細長いスロットを有するガスナイフを用いる液体除去デバイスの底面図である。 本技術の実施形態による、２つのガスナイフを用いる液体除去デバイスの底面図である。 本技術の実施形態による、２つのガスナイフの等角図である。 顕微鏡スライド上の液体を捕らえる２つのガスナイフの側面立面図である。 顕微鏡スライド上の液体を捕らえる２つのガスナイフの側面立面図である。 本技術の実施形態により構成された染色機の等角図である。 染色機の内部環境を示す、図７９における線８０−８０に沿って見た側面立面断面図である。 図８０の線８１−８１に沿って見た平面断面図である。 図８０の線８２−８２に沿って見た平面断面図である。 本技術の実施形態による、図７９〜図８２に示される染色機を動作させるための方法を示すフローチャートである。 図８３に示されるフローチャートに対応する方法の間の、時間に対する内部環境内の平均温度のプロットである。 図８３に示されるフローチャートに対応する方法の間の、時間に対する内部環境内の平均空気流速度のプロットである。 図８３に示されるフローチャートに対応する方法のうちの、内部環境内でスライドキャリアによって担われるスライド上の試料が処理される部分を示すフローチャートである。 図８６に示されるフローチャートに対応する方法の間の、時間に対する内部環境内の平均温度のプロットである。 図８６に示されるフローチャートに対応する方法の間の、時間に対する内部環境内の平均空気流速度のプロットである。 本技術の１つの実施形態による液体供給部の斜視図である。 本技術の１つの実施形態による容器の等角分解図である。 図９０の容器の部分側面立面断面図である。 本技術の１つの実施形態による廃棄物容器の等角図である。 図９２の廃棄物容器のセンサの側面立面断面図である。
組織学的に処理された試料の特定の属性（たとえば染色強度）の一貫性および制御可能性を高めることが、多くの場合望ましい。処理時間（すなわち所与の組織学的処理の継続時間）および処理温度（すなわち所与の組織学的処理が実行される温度）は、これらの属性の、全てではなくともほとんどに影響を与える、２つの変数である。本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成された自動化された組織学的システムは、処理時間および／または処理温度の一貫性および／または制御可能性を促進する特徴を含む。たとえば、これらのシステムのうちの少なくともいくつかは、精確に制御された液体の分注動作および除去動作を実行可能な処理ヘッドを有する、染色機を含む。これらの染色機は、高くされた基準温度に維持され得る内部環境も有し得る。本技術の実施形態により構成されたこれらのおよび他のシステムの（たとえば品質および／または汎用性に関する）能力は、対応する従来の物の性能を大きく上回ることが期待される。さらに、本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成されたシステムは、処理コストの低減、廃棄物発生の低減、およびスループットの増大などの、他の望ましい向上をもたらす特徴を含み得る。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された処理液は、対応する従来の処理液とは異なっている場合がある。たとえば、本技術の特定の実施形態により選択または調合された処理液は、対応する従来の液体よりも揮発性が低い。この理由および／または他の理由のため、これらの液体は、高くされた基準温度に維持される染色機において使用するのに非常に適したものであり得る。対照的に、対応する従来の液体は、これらの染色機において使用されるときに、容認できないほど速い速度で蒸発する傾向を有する場合がある。自動化された組織学的システムにおける処理液の蒸発は、一般には望ましくない。さらに、本技術の実施形態により選択または調合された処理液は、対応する従来の処理液よりも毒性が低いものとすることができる。このことは、処理液の廃棄を容易にすること、および／または中で処理液が使用されるシステムからの有毒煙霧の放出を、低減もしくは排除することができる。少なくともいくつかの場合には、本技術の実施形態により構成された自動化された組織学的システムとともに使用される、いくつかのまたは全ての処理液は、一価アルコール（たとえばエタノール）に関して比較的低い濃度を有する。たとえば、これらの処理液は、一価アルコールに関してよりもポリオール（たとえばプロピレングリコール）に関して、より大きい体積濃度を含み得る。このことは、利点の中でもとりわけ、蒸発を低減し、試料処理の特定の側面を向上させ、処理の複雑さを低くすることができる。さらに、本技術の実施形態により選択または調合された処理液は、これらのおよび／または他の望ましい向上をもたらす他の特徴を含み得る。
本技術のいくつかの実施形態の具体的な詳細が、本明細書において図１〜図９３を参照して開示される。本明細書において開示されるものに加えて、他の実施形態が本技術の範囲内にあることに留意すべきである。たとえば、本技術の実施形態は、本明細書において示されるかまたは記載される構成、構成要素、および／または手順とは異なる構成、構成要素、および／または手順を含み得る。さらに、当業者は、本技術の実施形態が、本明細書において示されるかまたは記載される構成、構成要素、および／または手順に追加して構成、構成要素、および／または手順を有し得ること、ならびにこれらのおよび他の実施形態が、本技術から逸脱することなく、本明細書において示されるかまたは記載される構成、構成要素、および／または手順のうちのいくつかを有さないことが可能であることを理解するであろう。
システムアーキテクチャの選択された例
図１は、本技術の実施形態による、自動化されたスライド処理システム２（システム２）の立面図である。システム２は、アクセスポート３、およびタッチスクリーン５の形態の入力デバイスを含み得る。使用者は、システムにスライド担持トレイ（「スライドトレイ」）を、たとえばアクセスポート３内に設置することによって、装填することができる。所与のスライドトレイは、処理されるべき試料をそれぞれ担うスライドを担うことができる。システムに装填を行う前、行っている間、または行った後で、使用者は、タッチスクリーン５を使用して、試料に対して行われるべき工程（たとえばプロトコル、レシピ等）を選択する。システム２は次いで、自動的に試料を処理し、スライドにカバースリップを付着させ、スライドトレイをアクセスポート３に戻すことができる。その後、カバースリップ付きスライド（たとえば、スライドに永久的に結合されたカバースリップを担うスライド）は、続く分析、病理学者の解釈、および／または記録保管のために、アクセスポート３から回収され得る。
図２は、内部構成要素のうちのいくつかを示す、システム２の側面立面図である。システム２は、ハウジング７、ならびにハウジング７内に配設されたモジュール（たとえば、ワークステーション）４、６、８、および１０を含み得る。同じくハウジング７内において、システム２は、輸送装置１２、液体供給部１４、加圧装置１６、および制御装置１８を含み得る。ハウジング７は、概ね汚染のない内部環境を維持すること、ならびに／または、モジュール４、６、８、および１０のうちの１つもしくは複数を動作させるのに好適な所望の内部温度の維持を助けることができる。試料担持スライドを保持するスライドトレイは、試料を乾燥させ、試料を染色し、スライドにカバースリップを付着させるために、モジュール４、６、８、１０の間で輸送装置１２によって担われる。試料は、共有される処理液の浴槽を使用することなく、スライド上で個々に処理され得る。このようにして、ディップアンドダンク方式の機械の交差汚染、処理液のキャリーオーバー、過剰な廃棄物（たとえば液体廃棄物）、一貫性のない処理液性能、および他の欠点が、低減されるかまたは回避される。さらに、試料の染色強度および／または他の処理後の属性は、高度に制御可能かつ精確に実行可能とすることができる。輸送装置１２およびモジュール４、６、８、および１０は、タッチスクリーン５（図１）を使用することによって使用者によって制御され得る制御装置１８の、制御下に置くことができる。
モジュール４は、乾燥機の形態の加熱器装置（「乾燥機４」）とすることができ、モジュール６は染色機（「染色機６」）とすることができ、モジュール８はカバースリッパー（「カバースリッパー８」）とすることができ、モジュール１０は硬化ユニットの形態の加熱器装置（「硬化ユニット１０」）とすることができる。モジュールは、乾燥機４および硬化ユニット１０が染色機６よりも高く位置付けられた状態で、垂直方向に積み重ねた状態で配置され得る。このことは、たとえば、乾燥機４および硬化ユニット１０が熱を発生させる場合があり、この熱がハウジング７の頂部を通って放出され得るので、有用である。染色機６は、染色試薬（たとえばヘマトキシリン試薬）および対比染色試薬（たとえばエオシン試薬）などの液体を、液体供給部１４から供給する、流体工学マニホールド１９に接続され得る。流体工学マニホールド１９は、限定するものではないが、１つまたは複数の導管、弁、オリフィス、センサ、ポンプ、フィルタ、および／または液体を制御可能に送達できる他の構成要素を含み得る。電子工学マニホールド（図示せず）は、モジュールの構成要素およびそれらの構成要素に電力を提供しかつこれらに対する制御を提供するために、制御装置１８にモジュールを通信可能に結合し得る。１つの実施形態では、個々のモジュールは、流体工学マニホールド１９および電気マニホールドに、それぞれ共通の接合部およびプラグを通して接続される。共通の接合部およびプラグを使用することによって可能とされる互換性は、モジュールを迅速かつ容易に追加および除去することを可能にすることができ、このことによりシステムの再構成、保守、および／または修理を容易にする。
輸送装置１２は、スライドトレイをモジュールからモジュールへと、システムのスループットを向上させるような効率的な様式で、ロボット式に移動させることができる。輸送装置１２は、限定するものではないが、１つまたは複数の昇降装置（たとえばレールおよび荷台組立体）、ロボット式アーム、モータ（たとえばステッパモータ、駆動モータ等）、トレイ接触部もしくはホルダ（たとえばフォーク部、クランプ等）、ならびに／またはセンサ、さらには移動をもたらすための他の構成要素を備え得る。少なくともいくつかの実施形態では、輸送装置１２は、Ｘ−Ｙ−Ｚ輸送機構（たとえばＸ−−左右、Ｙ−−前後、Ｚ−−上下）として機能する、昇降装置および挿入装置（たとえばＸ−Ｙシャトルテーブル）を含む。輸送装置１２の位置を検出するために、輸送装置１２に隣接してセンサ（図示せず）が設置され得、これらのセンサは、精確なスライドトレイの位置決めを行うため輸送装置１２を検知場所において精密に位置合わせするために、使用され得る。
センサは、輸送装置１２上、モジュール内、およびスライドトレイ上を含め、システム２の全体にわたって様々な場所に置かれ得る。いくつかの実施形態では、システム２内における衝突、衝撃、または他の事象を検出するために、センサ（限定するものではないが、歪みゲージ、加速度計、接触センサ、光学センサ、または特定の事象を検知できる他の検知デバイスを含む）が使用され得る。センサは、制御装置１８によって受信される１つまたは複数の信号を出力することができ、制御装置１８は、所与の事象が使用者への通知または他の動作を必要とするかどうかを判定し得る。たとえば、想定されないスライドトレイの衝撃が検出される場合、制御装置１８は、ハウジング７を開いて、スライドがトレイ上に適正に位置付けられているかどうかを判定するためトレイを目で見て検査するように、使用者に警告を発することができる。天井部１３とスライドトレイおよび／またはスライドとの接触の防止を助けるために、ハウジング７の天井部１３に、センサが装着され得る。
垂直方向に離間された棚２４（１つが識別されている）を有する保持ステーション２３は、輸送装置１２に隣接してその前に位置付けられ得る。一番上の棚２４は、乾燥機４の下に位置付けられ得、一番下の棚は、アクセスポート３の上方に位置付けられ得る。輸送装置１２は、濡れた生物学的試料を乾燥し、生物学的試料をスライド上にベーキングし、または試料担持スライドをその他の方法で熱的に処理するために、棚２４から乾燥機４へとスライドトレイをロボット式に移動させることができる。いくつかの実施形態では、乾燥機４は、試料担持スライドを、乾燥を促進する配向にこのスライドを保持しつつ、対流により加熱する。たとえばスライドトレイ内の複数の試料および／またはスライドのそれぞれの場所に起因する、試料および／またはスライド間の温度差を低減する（たとえば最小化する）目的で、試料担持スライドの実質的に均一な加熱を提供するために、大きい対流流量が使用され得る。
制御装置１８は、たとえば追加の自動化された染色システムに接続され得る、実験室情報管理システムの一部とすることができる。制御装置１８は、限定するものではないが、たとえばモジュールへの処理液の供給およびモジュールの動作を制御する任意の数のマイクロプロセッサを含む、１つまたは複数のプリント回路基板を含み得る。加えてまたは別法として、プリント回路基板、マイクロプロセッサ、電源、メモリ、および読み取り装置（たとえばラベル読み取り装置）は、個々のモジュールの一部とすることができ、制御装置１８、または遠隔制御装置などの別の制御装置と、通信することができる。制御装置１８は、システム構成要素に命令することができ、限定するものではないが、１つまたは複数の中央処理ユニット、処理デバイス、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、読み取り装置、などを一般に含み得る。情報を保存するために、制御装置１８は、限定するものではないが、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、などの、１つまたは複数の記憶素子２１（仮想線で示される）を含み得る。保存された情報は、加熱プログラム、染色プログラム、硬化プログラム、カバースリップ装着プログラム、最適化プログラム、試料処理プログラム（たとえば、使用者により規定された任意の動作の組および／もしくは事前に規定された動作の組）、較正プログラム、精密位置合わせ（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）プログラム、パージ／プライミングプログラム、または他の好適な実行可能プログラムを含み得る。試料処理プログラムは、病理学者の選好など使用者の選好に基づいて選択され得るレシピまたはプロトコルを含み得る。能力を最適化する（たとえば加熱を向上させる、過剰な処理液消費を低減する、生産性を高める、処理一貫性を向上させる、などの）ために、最適化プログラムが実行され得る。システムの処理は、たとえば、（１）処理速度を高め、（２）乾燥機４におけるおよび／もしくは硬化ユニット１０における加熱サイクルの時間を低減し、（３）スループットを高め（たとえば、特定の時間の長さにおいて処理されるスライドの数を増やし）、（４）染色の一貫性および／もしくは品質を改善し、ならびに／または（５）液体廃棄物を低減するための、最適なスケジュールを判定することによって、最適化され得る。
液体供給部１４は、供給容器２７（１つが識別されている）を保持するためのスロットを含み得、供給容器２７と関連付けられたＲＦＩＤタグを読み取り可能なＲＦＩＤアンテナを有する識別器などの、容器識別器を含み得る。供給容器２７は、限定するものではないが、１つまたは複数の人間可読ラベル、機械可読ラベル（たとえばシステム２によって読み取られるべきバーコード）、または他の種類のラベルを含み得る。たとえば、供給容器２７は、特定の処理液についての情報（たとえば、容器内容物情報、製造日付、使用期限、等）が暗号化された、ＲＦＩＤタグを含み得る。容器の１つの例が、図９０および図９１と関係して検討され、液体供給部の１つの例が、図８９と関係して検討される。液体供給部１４は、限定するものではないが、センサ（たとえば圧力センサ、温度センサ、等）、ポンプ（たとえば空圧ポンプ）、弁、フィルタ、導管、および／または、たとえば染色機６に液体を協働して供給し得る他の流体に関する構成要素も含み得る。
加圧装置１６は、液体供給部１４の下方に置かれ得、複数のポンプ、圧縮機、真空デバイス（たとえば送風機）、ならびに／または流体に加圧することおよび／もしくは真空（不完全真空を含む）を提供することの可能な他のデバイスを含み得る。加圧された空気は、たとえば、染色機６のエアナイフに送達され得、また、染色機６の液体除去デバイスによって、真空レベルの圧力が使用され得る。
液体廃棄物は、導管を通って廃棄物容器３２、３４内へと送達され得る。この廃棄物は、システム２内で様々な発生源から発生され得る。たとえば、スライドトレイ内で収集された液体廃棄物は、除去され廃棄物容器３２、３４へと経路付けされ得る。この液体廃棄物を周期的に除去することは、取り回し中にスライドトレイから廃棄物がこぼれ出ないようにするために、有用であり得る。乾燥機４において、スライドトレイは、マウント用媒体（たとえば水）を収集することができ、このマウント用媒体は、スライドトレイから吸引され廃棄物容器３２、３４の一方へとポンプ送給され得る。染色機６において、スライドトレイは、スライドから落ちる処理液、ならびに分注器装置のノズルから意図せず滴る液体を、収集することができる。カバースリッパー８において、スライドトレイは、スライドにカバースリップを付着させるために使用されるカバースリップ液を収集することができる。マウント用媒体、処理液、カバースリップ液、および任意の他の収集された廃液は、廃棄物容器３２、３４にポンプ送給される。ハウジング７のドア３５（図１）は、廃棄物容器３２、３４にアクセスしてこれを空にするために開かれ得る。
動作時に、スライドトレイは、アクセスポート３を介してシステム２内に装填され得る。ここで図２を参照すると、輸送装置１２は、アクセスポート３からスライドトレイを回収し、スライドトレイを所望の場所へと輸送することができる。システム２は、特定の試料担持スライドおよび／またはスライドトレイを、使用者によって規定された任意の動作の組、事前に規定された動作の組、または他の動作の組に従って、個々に処理することができる。スライドトレイは、トレイ内のスライドが検出器（たとえば、光学センサ、カメラ、等）によって分析される場所である、取調べステーション（interrogation station）へと輸送され得る。スライドトレイは次いで、試料が乾燥されかつ／またはスライドに接着される場所である、乾燥機４へと移動され得る。いくつかの工程において、乾燥機４は、パラフィンを溶融させスライドの表面にわたって展延することによって、パラフィン包埋試料からパラフィンを除去するのを補助し得る。既にスライドにわたって展延されたより大きい表面積を有する、結果的に生じるパラフィンの薄い層は、染色機６内でスライドに付着された脱パラフィン液によって、より容易に除去され得る。試料および／またはスライドが少なくとも部分的に乾燥されると、スライドトレイは、生物学的試料が処理される場所である染色機６のうちの１つへと移動され得る。染色機６は、試料に新しい液体を個々に付着させることによって、脱パラフィン、染色、調整（たとえば溶媒入れ替え）、および他の試料処理工程を行うことができる。このことは、試料の処理後の特性に対する制御を容易にし得る。染色機６は、隣接するスライド上に飛び散ることなく、スライド上に新しい処理液を制御可能に分注することができ、スライドから処理液を制御可能に除去することができる。制御された分注／除去は、たとえばスライドトレイによって収集された液体廃棄物の体積を最小化するまたはその他の方法で制限することにより液体廃棄物の体積を低減させつつ、試料を効果的に処理するために使用され得る。示されるシステム２は、システムのスループットを高めるために３つのスライドトレイの並列処理をそれぞれ提供する、３つの染色機６を含むが、染色機６の動作に基づくシステムのスループットの不当な制限を防止するために、より大きいまたはより小さい数の染色機が使用され得る。
本明細書で使用される場合、「試薬」および「処理液」という用語は、液体または液体組成物をスライドに添加することを含む試料処理工程において使用される、任意の液体または液体組成物を指す。試薬および処理液の例は、溶液、乳剤、懸濁液、および溶媒（純粋なものまたはこれらの混合物のいずれか）を含む。これらのおよび他の例は、水性または非水性とすることができる。さらなる例は、抗体の溶液または懸濁液、核酸プローブの溶液または懸濁液、および染料分子または染色分子の溶液または懸濁液（たとえば、Ｈ＆Ｅ染色溶液、パップ染色溶液、等）を含む。さらに別の例は、パラフィン包埋された生物学的試料を弁色するための溶媒および／または溶液、水性洗浄溶液、ならびに炭化水素（たとえばアルカン、イソアルカン、および、キシレンなどの芳香族化合物）を含む。さらに別の例は、生物学的試料を脱水するまたはこれに再び水分を与えるために使用される溶媒（およびこれらの混合物）を含む。染色機６は、容器２７から広範な試薬および処理液を受容し得る。
本明細書で使用される「染色」の用語は、生物学的試料中の特定の分子（たとえば脂質、タンパク質、もしくは核酸）または特定の構造（たとえば正常細胞、悪性細胞、細胞基質、細胞核、ゴルジ体、もしくは細胞骨格）の、存在、場所、および／または量（たとえば濃度）を、検出および／または弁別する、生物学的試料の任意の処理を一般に指す。たとえば、染色は、生物学的試料の特定の分子または特定の細胞構造と周囲のタンパク質との間のコントラストをもたらすことができ、染色の強度は、試料中の特定の分子の量の尺度を提供し得る。染色は、明視野顕微鏡を用いてだけでなく、位相差顕微鏡、電子顕微鏡、および蛍光顕微鏡などの他の観察器具も用いて、分子、細胞構造、および有機体を観察する際に、支援を行うために使用され得る。システム２によって行われるある染色は、細胞の輪郭を可視化するために使用され得る。システム２によって行われる他の染色は、他の細胞構成要素が染色されることなくまたは相対的にほとんど染色されることなく、特定の細胞構成要素（分子または構造など）が染色されることを利用する。システム２によって行われる染色方法の種類の例は、限定するものではないが、組織化学的方法、免疫組織化学的方法、および、核酸分子間のハイブリダイゼーション反応などの、（非共有結合相互作用を含む）分子間の反応に基づく他の方法を含む。特定の染色方法は、主要な染色方法（たとえば、Ｈ＆Ｅ染色、パップ染色、等）、酵素免疫組織化学的方法、および蛍光インサイツハイブリダイゼーション法（ＦＩＳＨ）などのインサイツのＲＮＡおよびＤＮＡハイブリダイゼーション法を含むが、これらに限定されない。
試料を処理した後、輸送装置１２は、染色機６からカバースリッパー８へとスライドトレイを輸送し得る。カバースリッパー８は、スライドに溶媒を付着させることができ、事前に付着された接着剤を有するカバースリップをスライド上に設置することができる。いくつかの実施形態では、スライドトレイは、たとえば実質的に水平な位置において、複数のスライドを保持し、カバースリップは、スライドに個々に添加される。１つの実施形態では、カバースリッパー８は実質的に、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２００４／００９２０２４Ａ１号または米国特許第７，４６８，１６１号において記載されるようなものである。米国特許出願公開第２００４／００９２０２４Ａ１号または米国特許第７，４６８，１６１号において記載されるカバースリッパー、およびそれらの動作は、たとえば破損したカバースリップを検出すること、単一のカバースリップの拾い上げを容易にすること、カバースリッパーの設置精度を高めること、および／またはシステムのスループットを高めることよって、カバースリップの取り回しを向上させるように実施され得る。
カバースリップがスライド上に設置されると、輸送装置１２は、カバースリッパー８から硬化ユニット１０へとスライドトレイを輸送することができ、ここにおいて、カバースリップが（少なくとも部分的に）スライド上に硬化され、トレイが液体を収集している場合、トレイ自体が（少なくとも部分的に）乾燥される。硬化中、スライドは、カバースリップおよびスライドの表面エリアを対流の流れに曝すように、実質的に水平な位置に保持され得る。このことは、接着剤の迅速で効率的な硬化を促進し得る。所与のカバースリップの下のカバースリップ溶媒が完全には除去されない場合であっても、たとえば病理学者などの医療専門家による続く取り回し中にカバースリップを所定位置に保持する接着剤の表皮が、カバースリップの周囲に形成され得る。他の実施形態では、硬化ユニット１０は、１つまたは複数の放射加熱器または伝導加熱器、ならびに対流加熱器と放射加熱器または伝導加熱器との組み合わせを含み得る。スライドにカバースリップが付けられると、スライドトレイは、回収のために硬化ユニット１０からアクセスポート３へと戻るように移動され得る。
システム２は、互いに対して任意の好適な関係で配置された、任意の数のモジュールを有し得る。示される実施形態では、３つの染色機６および硬化ユニット１０は、互いの実質的に直上および直下に、垂直方向に積み重ねた状態で位置付けられる。加えてまたは別法として、モジュールは、水平な構成で隣り合って配置され得る（たとえば乾燥機４が硬化ユニット１０の隣に位置付けられる）。モジュールはまた、傾いた垂直方向に積み重ねて配置され得、このときワークステーションは、この傾けて積み重ねた状態において任意の中間レベルにおいて隣り合って配置されている。開示される自動化されたスライド処理システム内に含まれ得るモジュールの例は、加熱器装置（たとえば対流加熱器または放射加熱器）、読み取り装置（たとえばコード読み取り装置）、染色機モジュール、カバースリッパーモジュール、および、乾燥機と脱パラフィン装置との組み合わせ、脱パラフィン装置／染色機の組み合わせ、脱パラフィン装置／染色機／溶媒入れ替え装置の組み合わせなどの組み合わせモジュール、ならびに、単一のワークステーションにおいて１つまたは複数（たとえば２つ以上）のスライド処理工程を行い得る、他の種類のワークステーション（米国特許第７，４６８，１６１号において開示されるワークステーションを含む）を含むが、これらに限定されない。加熱器装置の例が、図３〜図１４と関係して検討され、染色機の例が、図１５〜図８８と関係して検討される。通常動作中の人的介入を最小限にしてまたは全く行わずに、試料の自動化された処理のための任意の数の機能性を提供するために、自動化されたスライド処理システム２に、追加のモジュールが追加され得る。
スライドトレイは、任意の好適な形状を有することができ、所与のスライドトレイ内に保持されるスライドは、任意の好適な数のスライド、たとえば５つ以上のスライド、１０個以上のスライド、２０個以上のスライド、または３０個以上のスライドを保持するのに好適な、任意の様式で配置され得る。様々な形状および保持能力のスライドトレイのいくつかの例が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第７，４６８，１６１号において開示されている。いくつかの実施形態では、スライドトレイは、スライドの長い寸法がトレイの長い中央軸から外向きに配設されるように、スライドトレイの中央長軸の両側に隣り合って保持される、スライドの２つの列を保持するように構成された、概ね矩形のトレイである。矩形のトレイは、液体収集用の貯蔵部を画定する、底部および側壁を有し得る。他の実施形態では、スライドトレイは、スライドの長い寸法（または長手軸）がトレイの外側縁部からトレイの中心に向けて内向きに配設される放射状の位置において、スライドを保持するように構成された、円形のスライドトレイである。さらに他の実施形態では、トレイは、２列または３列でスライドを保持するように構成された、全体に正方形のトレイとすることができる。スライドトレイの構成は、スライドの寸法、モジュールの寸法、および／または輸送装置１２の構成に基づいて選択され得る。
スライドトレイは、離間された配置構成でかつ実質的に水平な位置で、試料スライドを保持し得る。全てのスライドを分離してかつ本質的に同じ平面（たとえば染色中の水平面）内に保持することは、たとえば乾燥、脱パラフィン、染色、洗浄、および溶媒入れ替え、ならびにスライド表面上に液体を分注することに関与する他の動作中の、スライドの交差汚染を制限または防止し得る。「スライドトレイ」または「トレイ」という用語は、本明細書において、スライドを担う物品への言及を容易にするために使用されるが、文脈がそうではないと明白に示さない限りは、スライドの配列を保持できる他のスライドキャリアが利用され得る。システム２は、限定するものではないが、スライド固定具（たとえばクランプ、吸引カップ、等）、スライド離間部材、トレイから液体を除去するために使用される吸引デバイス（たとえばチューブ、ノズル、等）、またはスライドを保持、操作、もしくはその他の方法で処理するための他の特徴部分を有する、様々なスライドキャリアとともに使用され得る。
「スライド」という用語は、分析のために生物学的試料が上に設置される、任意の好適な寸法の任意の基材（たとえば、全体がまたは一部がガラス、石英、プラスチック、シリコン、等で製作される基材）を、より具体的には、標準的な７６．２ミリメートル（３インチ）×２５．４ミリメートル（１インチ）顕微鏡スライド、または標準的な７５ｍｍ×２５ｍｍ顕微鏡スライドなどの、「顕微鏡スライド」を指す。スライド上に設置され得る生物学的試料の例は、限定するものではないが、細胞学的塗抹標本、（生検からなどの）薄い組織切片、および生物学的試料のアレイ、たとえば組織アレイ、ＤＮＡアレイ、ＲＮＡアレイ、タンパク質アレイ、またはこれらの任意の組み合わせを含む。したがって、１つの実施形態では、組織切片、ＤＮＡ検体、ＲＮＡ検体、および／またはタンパク質が、スライド上の特定の場所に設置される。
「生物学的試料」という用語は、ウイルスを含む任意の有機体から得られる（またはそれらを含む）生体分子（たとえば、タンパク質、ペプチド、核酸、脂質、炭水化物、およびこれらの組み合わせ）を含む、任意の試料（たとえば検体）を指す。生物学的試料には、組織検体（たとえば組織切片）、細胞検体（たとえば、パップスメアもしくは血液塗抹標本などの細胞学的塗抹標本、または顕微解剖によって得られる細胞の検体）、完全な有機体としての検体（たとえば酵母菌、細菌等の検体）、あるいは、細胞を溶解させそれらの構成要素を遠心分離またはそれ以外の方法で分離することによって得られるもののような細胞画分、細胞片、または細胞小器官を含めることができる。生物学的試料の他の例は、限定するものではないが、血液、血清、尿、精液、糞便、脳脊髄液、間質液、粘液、涙液、汗、膿汁、（たとえば外科生検もしくは針生検によって得られる）生検組織、乳頭吸引液、乳、膣液、唾液、スワブ（たとえば口腔スワブ）、またはこれらに由来する生体分子を包含する任意の物質を含む。
乾燥オーブンおよび硬化オーブンならびに関連する方法の選択された例
図３は、本技術の実施形態により構成されたスライドキャリア１２００を保持する、閉じられた構成の乾燥機装置１１００（「装置１１００」）の形態の加熱器装置の、斜視断面図である。一般に、装置１１００は、気体の流れを加熱することができ、この流れは、流れにわたる全体に均一な熱分散を促進するための加熱された乱流の気体流になる。乱流の気体流は、スライドキャリア１２００によって担われる試料担持スライドＳ（１つが識別されている）にわたって流れこれを加熱する、層流の気体流へと変換され得る。試料担持スライドＳは、残留したマウント用媒体（たとえば水）などのスライドＳからの液体の排液を促進するように、垂直に配向され得る。試料が乾燥する間、上向きに導かれた層流の気体流は、試料にわたって流れて、たとえば重力に起因する、スライドＳに対する試料の下向きの移動を、抑止、制限、または実質的に防止することができる。
装置１１００は、ハウジング１１２２、送風機１１１０、および加熱器１１１６を含み得る。ハウジング１１２２は、内部空間１１２３を画定する、１つまたは複数の壁１１１９、およびドア組立体１１０１を有し得る。内部空間１１２３は、流体的に接続されてハウジング１１２２内に環ループ１１２１を形成する、背部チャンバ１１４２およびキャリア受容または前方チャンバ１１４０（「前方チャンバ１１４０」）へと、隔壁１１１２によって分割される、チャンバとすることができる。前方チャンバ１１４０の断面積（すなわち気体流の方向に対して概ね直角な面積）は、背部チャンバ１１４２の断面積未満とすることができ、この結果、相対的に高い速度の流れがスライドＳを覆って移動し、同時に相対的に低い速度の流れが背部チャンバ１１４２に沿って流れることになる。ドア組立体１１０１は、試料担持スライドＳを対流により加熱するために、スライドキャリア１２００を、前方チャンバ１１４０内で垂直に配向された位置へと移動させ得る。送風機１１１０は、限定するものではないが、１つまたは複数のファン、ポンプ、または強制的な流れの対流のために好適な他の加圧デバイスを含み得る。いくつかの実施形態では、送風機１１１０は、循環ループ１１２１に沿って位置付けられ、加熱器１１１６に向けて気体流を導くように構成される。
加熱器１１１６は、循環ループ１１２１に沿って流れる気体の平均温度を上げるように構成され得る。気体が加熱器１１１６に沿って流れる際、加熱器１１１６は、気体流に熱エネルギーを伝達することができ、スライドＳの上側列の加熱を改善するために、（隔壁１１１２によって分離された）スライドの上側列の反対側にある背部チャンバ１１４２内に位置付けられ得る。加熱器１１１６のそのような位置付けは、スライドの下側列上の液体の蒸発によって引き起こされる、スライドの上側列を覆って通過する気体の温度の起こり得る低減を、相殺し得る。いくつかの実施形態では、加熱器１１１６は、限定するものではないが、１つまたは複数の抵抗加熱器要素、および１つまたは複数の熱伝達要素（たとえばフィン、チューブ、等）を含み得る。他の実施形態では、加熱器１１１６は、抵抗加熱器、およびペルチェデバイスなどの非抵抗加熱器の、両方を含み得る。
装置１１００は、循環ループ１１２１の様々な部分に沿って気体流の特性を変更するように構成された、流れ修正器を含み得る。たとえば、図３に示されるように、装置１１００は、加熱器１１１６の下流に位置付けられた乱流促進器１１１８の形態の、流れ修正器を含み得る。乱流促進器１１１８は、１つまたは複数の邪魔板、穿孔プレート、リブ、突起、溝、および／あるいは、渦、旋回、または他の全体に乱流のもしくは無秩序な気体の動きの状態を作り出すように構成された、任意の構造を含み得る。本明細書で使用される場合、「乱流の」は、４，０００よりも大きいレイノルズ数を有する気体流を指す。例として、流れの方向に対して直角な断面積の実質的な大部分（たとえば少なくとも９０％、９５％、または９８％）に沿った乱流部分１１４３内の気体流の大部分は、４，０００よりも大きいレイノルズ数を有する。いくつかの実施形態では、乱流促進器１１１８は、隔壁１１１２と背部壁１１１９との間で背部チャンバ１１４２にわたって延在する。他の実施形態では、乱流促進器１１１８は、ハウジング１１２２の内部表面１１５１および／または隔壁１１１２の表面に沿って位置付けられ得、循環ループ１１２１内へと、ただし必ずしもこれを横断することなく、延在し得る。乱流促進器１１１８によって作り出される乱流の気体流は、背部チャンバ１１４２の乱流部分１１４３に沿って気体の混合を誘起することができ、このことにより、たとえば循環ループ１１２１内の熱伝達効率を２倍または３倍にすることによって、熱伝達効率を改善する。いくつかの実施形態では、乱流促進器１１１８は、乱流部分１１４３から流出する気体が、流れにわたって実質的に均一な温度（すなわち、流れの方向に対して直角な方向において実質的に均一な温度）を有するのに十分な乱流を生成するように構成される。他の実施形態では、流れ修正器は、たとえば気体流の混合を促進するための、他の構成を有し得る。
加えて、装置１１００は、乱流部分１１４３の下流に位置付けられた層流促進器１１１４の形態の、流れ修正器を含み得る。層流促進器１１１４は、１つもしくは複数の案内羽根、先細の流路、弓形表面、および／または、実質的に層流の気体流を作り出すように構成された任意の構造を含み得る。本明細書で使用される場合、「層流」または「実質的な層流」は、２，１００未満のレイノルズ数を有する気体流を指す。循環ループ１１２１は、１つまたは複数の層流部分１１５６を有し得る。いくつかの実施形態では、流れの方向に対して直角な断面積の大部分（たとえば少なくとも６０％）に沿った気体流の大部分は、２，１００未満のレイノルズ数を有する。たとえば、循環ループ１１２１の層流促進器１１１４を包含する一部分（たとえば乱流部分１１４３と前方チャンバ１１４０との間）は、層流部分とすることができる。また、前方チャンバ１１４０の少なくとも一部分（たとえばスライドＳの試料担持面と隔壁１１１２との間）も、層流部分とすることができる。いくつかの実施形態では、装置１１００は、乱流部分および／または層流部分の少なくとも一部分において、移行気体流（たとえば２，１００から４，０００の間のレイノルズ数を有する気体流）を有し得る。
図３に示されるように、層流促進器１１１４は、加熱された気体を乱流部分１１４３から前方チャンバ１１４０へと案内するために、循環ループ１１２１中の屈曲部１１５３に位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、層流促進器１１１４は、屈曲部１１５３の周囲の水頭損失を低減し得る、複数の離間された弓形部材１１４５ａ、１１４５ｂ、１１４５ｃとすることができる。弓形部材１１４５ａ〜１１４５ｃの下流に入ると、気体は、スライドＳの長さに沿って（たとえば、スライドＳの長手軸ＡＳ（１つが識別されている）と実質的に平行に）上向きに流れて、たとえば、スライドＳ上の液体を蒸発させ、試料を熱的に処理し（たとえば、試料中のワックスを溶融させ）、かつ／または試料を乾燥させることができる（このことは図６Ａ〜図７を参照して以下でより詳細に検討される）。他の実施形態では、層流促進器１１１４は、循環ループ１１２１の比較的真っ直ぐな部位に沿ってなど、循環ループ１１２１に沿った任意の場所に位置付けられ得る。
いくつかの実施形態では、層流促進器１１１４は、気体流を加速して、比較的高速の層流を生成すること、ならびに対流による加熱の速度および／または蒸発速度を高めることもできる。たとえば、特定の実施形態では、弓形部材１１４５ａ〜１１４５ｃは、下流方向で狭くなる流路１１４７（１つが識別されている）を画定し得る。気体が流路１１４７を通って流れる際、この流れは、高速の流れを生成するように加速され得る。いくつかの実施形態では、背部チャンバ１１４２における流速に対する前方チャンバ１１４０における流速の比は、２、３、４、５、または６以上である。この比は、所望の試料加熱速度、蒸発速度などに基づいて選択され得る。
１つの例示の乾燥工程が、図４Ａ〜図９を参照して、以下で検討される。一般に、スライドキャリア１２００は、装填位置へと移動され得、この間スライドキャリア１２００は、スライドＳを保持する。スライドキャリア１２００は、スライドキャリア１２００を循環ループ１１２１内へと移動させるために、装填位置から処理位置へとロボット式に移動される。処理位置は、試料の乾燥を促進するために、装填位置に対して角度を付けられ得る。試料担持顕微鏡スライドＳは、スライドキャリア１２００が処理位置に保持されている間に加熱される。乾燥工程の詳細が、以下で検討される。
図４Ａは、スライドキャリア１２００（概略的に示される）が輸送装置１２（概略的に示される）によってドア組立体１１０１上に設置される前の、開いた構成の装置１１００の側面図であり、図４Ｂは、ドア組立体１１０１の拡大上面斜視図である。図３〜図４Ｂをまとめて参照すると、ドア組立体１１０１は、装置１１００の前方部分１１０３（図４Ａおよび図４Ｂ）に配設され得、ドア１１０２、作動デバイス１１０８、および運動学的装着部１１０４を含み得る。ドア１１０２は、閉じられた構成（たとえば図３）と開いた構成（たとえば図４Ａ〜図４Ｂ）との間で移動可能である。ドア１１０２は、ドア１１０２が閉じられた構成にあるときに（循環ループ１１２１内の）ハウジング１１２２の内部部分に面する内部表面１１３０、およびドア１１０２が閉じられた構成にあるときに外向きに面する外部表面１１３２（図４Ａ）を有し得る。ドア１１０２は、作動デバイス１１０８を介して、閉じられた構成と開いた構成との間で自動的に移動され得る。装置１１００が（たとえば停電中に）機能停止する場合、使用者は、装置１１００内の任意のスライドキャリアを回収するために、手動でドア１１０２を開けることができる。
作動デバイス１１０８は、ハウジング１１２２にドア１１０２を、枢動するように結合し得る。いくつかの実施形態では、作動デバイス１１０８は、装着部１１１１、駆動デバイス１１１３（図４Ｂ）、および回転可能なアーム１１０７（図４Ａ）を含む。装着部１１１１は、駆動デバイス１１１３がアーム１１０７（図４Ａ）を装着部１１１１のピン１１０９を中心に回転させることができるように、ハウジング１１２２に接続される。駆動デバイス１１１３は、たとえば、１つまたは複数の駆動モータ、ステッパモータ、またはアーム１１０７を回転させることのできる他のデバイスを含み得る。作動デバイス１１０８の構成は、ドア１１０２の所望の動きに基づいて選択され得る。
運動学的装着部１１０４は、ドア１１０２に結合され得、水平位置および（たとえば図３に示されるような）垂直に配向された位置を含む広範な位置において、スライドキャリア１２００を保持し安定させるように構成された、支持部１１０６（１つが識別されている）を含み得る。運動学的装着部１１０４は、スライドキャリア１２００の存在および／または位置を検出するように構成された１つまたは複数の運動学的装着部センサ１１０５も含み得る。いくつかの実施形態では、センサ１１０５は、スライドキャリア１２００の存在および／または位置を検出することができ、スライドキャリア１２００の移動の抑止または制限を助けることもできる。たとえば、センサ１１０５は、磁力を介してスライドキャリア１２００の存在／位置を検出できる、磁気センサとすることができる。磁力は、運動学的装着部１１０４に対するスライドキャリア１２００の摺動の防止を助け得る。必要であればまたは所望であれば、スライドキャリア１２００を保持するために、他の種類の装着部が使用され得る。
ここで図４Ａを参照すると、ドア１１０２が開いた構成にあるとき、ドア１１２０は、実質的に水平となることができ、輸送装置１２からスライドキャリア１２００を受容するように構成され得る。ドア組立体１１０１を参照した「実質的に水平な」という用語は一般に、水平から約＋／−２度以内の、たとえば、水平から約＋／−０．８度以内などの水平から約＋／−１度以内の角度を指す。ドア１１０２は、これが実質的に水平であるとき、ドア１１０２の内部表面１１３０および外部表面１１３２が、全体にそれぞれ上におよび下に面しているような配向を有し得る。
輸送装置１２は、スライドキャリア１２００を装置１１００近傍へと送達すると、スライドキャリア１２００を運動学的装着部１１０４上に設置することができる。この時点で、輸送装置１２および運動学的装着部１１０４の両方は、スライドキャリア１２００と係合され得る。必要であれば、輸送装置１２は、運動学的装着部センサ１１０５および／または輸送装置センサ（図示せず）から受信される信号に基づいて、ドア１１０２におよび／または運動学的装着部１１０４に対してスライドキャリア１２００を位置付けし直すことができる。所望の位置付けが達成されると、輸送装置１２は、図５に示されるように、ドア組立体１１０１にスライドキャリア１２００を引き渡す。
ここで図５を参照すると、ドア１１０２は開いた構成では、スライド（まとめて「Ｓ」と呼ばれる）の最大の表面が全体に上および下に面するように、スライドキャリア１２００を実質的に水平な位置に支持し得る。示される実施形態では、スライドキャリア１２００は、スライドＳの第１の列１２０１（１つが識別されている）およびスライドＳの第２の列１２０３（１つが識別されている）を含んで示されている。他の実施形態では、しかしながら、スライドキャリア１２００は、２つよりも多いまたは少ない列（たとえば、単一の列、３つの列、等）を包含することができ、かつ／または、各列は、任意の数（たとえば、１つ、５つ、１０個、１２個、等）のスライドを含み得る。
図６Ａは、スライドキャリア１２００を担うドア１１０２が、上向きに回転して垂直に配向され閉じられた構成となった後の、装置１１００の側面断面図である。図６Ｂは、スライドキャリア１２００を保持するドア組立体１１０１の一部分の、拡大側面断面図である。図６Ａ〜図６Ｂをまとめて参照すると、スライドキャリア１２００は、ハウジング１１２２内に閉じ込められ、循環ループ１１２１の前方チャンバ１１４０内で、スライドＳを保持する。送風機１１１０は、気体（たとえば空気または他の好適な気体）を押して、加熱器１１１６を覆わせ、乱流促進器１１１８を通過させかつ／または覆わせ、層流促進器１１１４を通過させかつ／または覆わせ、スライドＳの試料を担う面に上向きに沿わせて、スライドＳおよび／またはスライドにより担われる試料上の無関係な液体を、対流により加熱する。気体が前方チャンバ１１４０を離れると、気体は送風機１１１０によって再循環され得る。示される実施形態では、気体流は、循環ループ１１２１を通って全体に反時計回り方向に移動する。ただし、他の実施形態では、気体流は、時計回り方向のものとすることができる。スライドＳにわたる流量は、全体に均一とすることができ、１．８ｍ／ｓから２．９ｍ／ｓの間（たとえば２．８ｍ／ｓ）とすることができる。層流の気体流はスライドＳから試料を押し離すことなく試料を横断して移動し得るため、比較的高い流量が使用され得る。流量が低過ぎる場合、無関係な液体がスライド上に残る場合があり、これにより試料の遊走（たとえば、２ｍｍ以上の距離の遊走）、および場合によっては汚染を可能にする。流量が高過ぎる場合、気体流は、試料の遊走を引き起こす可能性がある（たとえば、気体が試料を、２ｍｍ以上の距離をスライドを上げて押す可能性がある）か、またはいくつかの場合には、試料を損傷する可能性がある。送風機１１１０は、試料の遊走および／または損傷を制限または防止しつつ、目標の処理（たとえば、蒸発速度、排液速度、等）を達成するために、流量を選択的に増加または減少させることができる。
検討されるように、試料および／またはスライドの乾燥は、加熱器１１１６および送風機１１１０を使用する、対流による加熱によって達成される。一般に、循環ループ１１２１内の気体流の温度は、約６５℃から約８０℃まで（たとえば約７２〜７３℃）の範囲などの、所望の処理温度範囲内で維持され得る。したがって、乾燥工程中、スライドＳおよび／または試料は、乾燥工程中の任意の時点において、個々のスライドＳの温度が互いから５℃以内である（どのスライドも実質的に同じ温度ではない場合、全てのスライドが実質的に同じ温度である場合、またはスライドの部分集合が実質的に同じ温度である場合を含む）ように、均一に加熱される。適切な温度を達成することは、たとえば、温度が十分に低くない場合、スライドおよび／または試料が乾燥処理に割り当てられた時間内に乾燥されない可能性があるので、有利であり得る。さらに、６５℃よりも大きい平均温度を有する加熱された気体流を送達することは、試料と関連付けられた任意のワックスまたは他の物質の中のおよび／またはその下の液体が蒸発するのを可能にする。
ここで図６Ｂを参照すると、スライドキャリア１２００は、スライドキャリア１２００の軸Ａおよび／またはそれぞれのスライドＳの長手軸ＡＳ（１つが識別されている）が水平面Ｈに関して角度θで配向されるように、垂直に配向され得る。本明細書で使用される場合、「垂直に配向された」は、傾斜した／角度の付いた位置および実質的に垂直な位置の両方を指す場合がある。本明細書で使用される場合、「傾斜した」または「角度の付いた」位置は、スライドキャリア１２００および／またはスライドＳの長手軸ＡＳ（１つが識別されている）が、７０度から９０度の間の（たとえば７７度から８４度、８０度、９０度、等の間の）角度θで位置付けられる、スライドキャリア１２００および／またはスライドＳの配向を指す。本明細書で使用される場合、「実質的に垂直な」という用語は、スライドキャリア１２００および／またはスライドＳの長手軸ＡＳが、９０度から約＋／−２度以内（９０度を含む）の、たとえば、９０度から約＋／−０．８度以内などの９０度から約＋／−１度以内の角度θで位置付けられる、スライドキャリア１２００および／またはスライドＳの配向を指す。いずれの位置でも、スライドの第１の列１２０１は、スライドの第２の列１２０３の垂直方向上方に、各スライドＳの第１の端部（１２０１ａ、１２０５ａ）が同じスライドＳの第２の端部（１２０１ｂ、１２０５ｂ）の垂直方向上方にあるように位置付けられる。垂直に配向されたスライドキャリア１２００および／またはスライドＳは、重力の効果を活用してスライドＳから無関係な液体を引き離し、このことにより乾燥時間を迅速化する。したがって、本技術の方法は、従来の水平なスライド乾燥方法よりも、迅速かつ効果的である。たとえば、乾燥時間（すなわちドア１１０２がスライドキャリア１２００を受容するときから輸送装置１２がスライドキャリア１２００を取り出すときまでの時間）は、２分から８分の間（たとえば、３分、４分、４．５分、５分、等）とすることができる。たとえば、１つの実施形態では、乾燥時間は４分５２秒とすることができる。
上で検討されたように、乾燥中にスライドキャリア１２００および／またはスライドＳを垂直に配向された位置に設置することは、重力を利用して、スライドＳのマウント表面上の独立した液体を、効果的に排液する。しかしながら、そのような位置は、第１のまたは上側の列１２０１内の試料の一部分が落ちて、第２のまたは下側の列１２０３内のスライドＳを汚染する可能性も高める。そのような交差汚染は、続く試料の分析を損なう可能性がある。したがって、スライドキャリア１２００の位置および構成は、スライドＳの交差汚染を回避または制限しつつ、乾燥効率を高めるように調節され得る。たとえば、図６Ｂは、傾斜した位置にあるスライドキャリア１２００およびスライドＳを示す。スライドＳのラベル端部は、スライドのマウント表面に沿って試料が摺動する場合に、ラベル（たとえば接着できるバーコードラベル）が試料の遊走を抑止または制限できるように、それらのラベル付けされていない端部よりも、低くすることができる。したがって、ラベルは、試料をスライド上に保つための物理的な障壁としての役割を果たし得る。示される実施形態では、スライドキャリア１２００は、スライドＳをスライドキャリア１２００の表面１２０４から分離する１つまたは複数の離間部材１２０２を含み、上側スライドＳおよび下側スライドＳは、互いから水平方向に離間される。したがって、上側列１２０１から滴る液体および／または試料（概略的に「Ｄ」と描かれる）は、直接下向きにスライドキャリア１２００の傾斜表面１２０４上へと落ちることができ、このことにより、下側スライドＳの交差汚染を回避する。比較して、図７は、実質的に垂直な位置にあるスライドキャリア１２００およびスライドＳを示す。ここで、スライドキャリア１２００は、スライドＳの隣接する列の間に、１つまたは複数の障壁１６０２を含む。重力が試料および／またはスライドＳから液体を引き離す際、液体Ｄは、障壁１６０２によって捕捉され得、このことにより下側スライドＳの交差汚染を防止する。図３〜図６の装置１１００は、図７に示されるような垂直な配向でスライドキャリア１２００を保持するように修正され得る。
再び図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、周囲空気が、開口部１６０６を介して循環ループ１１２１内に入って、濡れた試料担持スライドＳの液体の蒸発に起因して高くなったハウジング１１２２内の湿度を補償し得る。周囲空気は、ハウジング１１２２内の湿度レベルを制限するのを助ける比較的低い湿度を有し得、このことにより、循環ループ１１２１に沿った気体流の湿度を制限する。いくつかの実施形態では、ハウジング１１２２および／または側壁１１１９は、熱を保留するために実質的に封止され得るが、ドア１１０２の開閉中、気体および熱エネルギーは外部環境と必然的にやり取りされる。このやり取りは、内部空間１１２３（図６Ａ）および／または循環ループ１１２１内の相対湿度が適切なレベルで平衡状態になることを可能にし、濡れた試料が導入される際に湿気の蓄積を防止する。
乾燥サイクルが完了すると、スライドキャリア１２００は、図８に示されるように、実質的に水平な位置へと下向きに回転される。輸送装置１２は、ドア１１０２に隣接して自体を位置付けることができ、続いてドア組立体１１０１からスライドキャリア１２００を取り出す。いくつかの実施形態では、輸送装置１２は、スライドキャリア１２００とドア１１０２の内部表面１１３０との間の空間内へと突出し、スライドキャリア１２００の下向きに面する表面に係合する、１つまたは複数の延長部を有し得る。この段階で、輸送装置１２および運動学的装着部１１０４の両方が、スライドキャリア１２００との係合を確かなものにすることができる。輸送装置１２は次いで、運動学的装着部１１０４からスライドキャリア１２００を自動的に取り出し、装置１１００の直接の近傍からスライドキャリア１２００を取り出すことができる。運動学的装着部センサ１１０５および／または輸送装置センサ（図示せず）からのフィードバックは、スライドキャリア取り出し処理を案内するのを助け得る。
図９は、スライドキャリア１２００が取り出されドア１１０２が閉められた後、または輸送装置１２からスライドキャリア１２００を受容するためにドア１１０２が開く前のいずれかの、閉じられた構成の装置１１００の側面断面図である。いずれにせよ、装置１１００が閉じられた構成にありスライドキャリア１２００が存在しないとき、加熱器１１１６は、所望の待機温度を維持するために、連続してまたは周期的に熱を発生させ得る。したがって、続くスライドキャリアが導入されるとき、装置１１００が所望の動作温度に回復するための時間のずれは、より少ない。
いくつかの実施形態では、装置１１００は、追加の特徴部分を含み得る。たとえば、いくつかの実施形態では、装置１１００は、加熱器安全特徴部分を含み得る。たとえば、装置１１００は、加熱器１１１６上に、加熱器１１１６の温度を監視し、加熱器１１１６が指定された温度を超える場合に加熱器１１１６への電力を切断する、熱センサ（図示せず）を含み得る。加えて、加熱器１１１６自体は、加熱器１１１６が指定された温度を超える場合に電力回路の経路を遮断する、スイッチ（たとえば、機械的スイッチ、電気機械的スイッチ、等）を含み得る。加熱器の温度が適切なレベル（たとえば指定された温度未満）に戻る場合、スイッチは回路を閉じることができ、このことにより、加熱器１１１６への電力送達を可能にする。装置１１００は、堅調な乾燥を保証するための追加の特徴部分を含み得る。たとえば、装置１１００は、熱を保留し適正な熱分散を維持するために、ハウジング１１２２および／または壁１１１９を取り囲む１つまたは複数の絶縁性の層を含み得る。加えて、装置１１００は、乾燥を向上させるようにハウジング１１２２内の湿度を制限する、１つまたは複数の脱湿要素を含み得る。
図１０は、本技術の実施形態による、閉じられた構成の硬化オーブン１８００（「オーブン１８００」）の形態の加熱器装置の、別の実施形態の斜視図である。オーブン１８００は、以下で詳述されるものを除いては、図３〜図９と関係して検討された装置１１００と概ね同一である。オーブン１８００は、カバースリップを担うスライドを熱的に処理して、試料を保護するためにカバースリップをスライド上に硬化させるように構成される。オーブン１８００は、スライドおよび／またはスライドキャリアを加熱し（存在する場合に）余分な液体を蒸発させることによって、何らかの「キャリアの乱れ」（すなわちスライドおよび／またはスライドキャリア上の独立した無関係な液体）を軽減することもできる。さらに、実質的に水平な位置は、スライド上のカバースリップの位置付けまたは設置を維持するのを助けるために（および同様にカバースリップの遊走を回避するために）、有利であり得る。オーブン１８００は、１つまたは複数の壁１８１９（図１３）およびドア組立体１８０１を有する、ハウジング１８２２を含み得る。ドア組立体１８０１は、カバースリップ付きスライドを実質的に水平な配向または他の好適な配向に保つように、スライドキャリアを保持し得る。ドア組立体１８０１の作動デバイス１８０８は、１つまたは複数のレール、荷台、駆動機構、または閉じられた構成（たとえば図１０）と開いた構成（たとえば図１１）との間でドア１８０２を垂直方向に移動させるために好適な他の構成要素を含み得る。
１つの例示の硬化工程が、図１１〜図１４を参照して、以下で検討される。一般に、スライドキャリア１２００は、ドア組立体１８０１へと移動され、この間スライドキャリア１２００は、カバースリップ付きスライドＣＳを保持する。スライドキャリア１２００は、スライドキャリア１２００を循環ループ内へと移動させるために、第１の位置（たとえば下げられた水平位置）から第２の位置（たとえば上げられた水平位置）へと、ドア組立体１８０１によってロボット式に移動される。カバースリップ付きスライドＣＳは、スライドキャリア１２００が循環ループ内に入る間に加熱される。オーブン１８００および硬化工程の詳細が、以下で検討される。
図１１は、スライドキャリア１２００（概略的に示される）が輸送装置１２（概略的に示される）によってドア組立体１８０１上に設置される前の、開いた構成の硬化オーブン１８００の斜視図である。図１１に示されるように、ドア組立体１８０１は、オーブン１８００の底部部分１８０３に配設され得、ドア１８０２および作動デバイス１８０８を含み得る。ドア１８０２は、ハウジング１８２２の内部部分に面する内部表面１８３０、および外向きに面する外部表面１８３２を有し得る。示される実施形態を含め、いくつかの実施形態では、運動学的装着部１８０４は、ドア１８０２によって担われ、スライドキャリア１２００を保持し安定させるように構成された垂直に配向された支持部１８０５（１つが識別されている）を含み得る。
ドア１８０２が開いた構成にあるとき、ドア１８０２は、実質的に水平となることができ、輸送装置１２からスライドキャリア１２００を受容するように構成され得る。輸送装置１２は、スライドキャリア１２００を硬化オーブン１８００近傍へと送達すると、スライドキャリア１２００を運動学的装着部１８０４上に設置することができる。この時点で、輸送装置１２および運動学的装着部１８０４の両方は、スライドキャリア１２００と係合され得る。所望の位置付けが達成されると、輸送装置１２は、図１２に示されるように、ドア１８０２にスライドキャリア１２００を引き渡す。
図１３は、スライドキャリア１２００を担うドア１８０２が閉じられた構成へと移動した後の、硬化オーブン１８００の側面断面図である。スライドキャリア１２００は、カバースリップおよびスライド（合わせて「カバースリップ付きスライドＣＳ」と呼ばれる）が循環ループ１８２１内で層流に曝されるように、ハウジング１８２２内に閉じ込められる。動作時、送風機１８１０は、気体を押して、加熱器１８１６を覆わせ、垂直に配向された乱流促進器１８１８を通過させかつ／または覆わせ、層流促進器１８１４を通過させかつ／または覆わせ、カバースリップ付きスライドＣＳの試料を担う面に沿わせて、カバースリップ付きスライドＣＳを対流により加熱しかつ／または硬化させる。カバースリップ付きスライドＣＳにわたる流量は、全体に均一とすることができ、平均して５ｍ／ｓから７ｍ／ｓの間（たとえば６ｍ／ｓ）とすることができる。流量が低過ぎる場合、流量は、割り当てられた処理時間内で効率的にカバースリップを硬化（すなわちカバースリップによって担われる接着剤／糊を硬化）しない場合があり、かつ／または、無関係な液体が、スライドキャリア１２００および／もしくはカバースリップ付きスライドＣＳ上に残される場合がある。不十分な硬化および／または乾燥は、記録保管可能性（すなわち、試料が、まとまって張り付いてしまうことなく共通のスライド用引き出し内に直立して保管され得、少なくとも１０年間染色が保留されカバースリップが試料に接着され得る）に影響を与え得る。流量が高過ぎる場合、流量は試料またはカバースリップの遊走を引き起こす、または場合によっては試料を損傷する可能性がある。したがって、流量は、試料および／またはカバースリップの遊走を制限または防止しながらの所望の硬化時間に基づいて、選択され得る。
適切な硬化温度を達成することは、たとえば、温度が指定された閾値を越えて上昇する場合、温度がカバースリップ材料の材料特性に影響を与える可能性があるので、有利であり得る。たとえば、理論に縛られることなく、上記の特定の温度を超えることは、カバースリップを試料内へと深く埋没させる可能性があり、脱染中にカバースリップを試料内に留まらせ、したがって再染色に悪影響を与えると考えられる。加えて、オーブン１８００内の温度が高くなるにつれ、スライドキャリア１２００の温度が高くなり、オーブン１８００から出るときにスライドキャリア１２００が許容できる取り回し温度でなければならないことに起因して、場合によっては「冷却」期間（またはより長い冷却期間）が必要となる。長い冷却時間はスループットに影響を与え得る。また、１００℃未満の平均硬化温度を維持することは、試料および／またはスライドの燃焼または永久的な損傷を回避するために、有利であり得る。温度が十分に低くない場合、スライドおよび／または試料は、硬化処理に割り当てられた時間内に乾燥されない場合がある。硬化工程中、スライドキャリア１２００は、カバースリップ付きスライドＣＳが対流により加熱されるように、循環ループ１８２１内に閉じ込められ得るかまたは位置付けられ得る。したがって、本技術の方法は、従来の水平な乾燥方法よりも、迅速かつ効果的であり得る。たとえば、硬化時間（すなわちドア１８０２がスライドキャリア１２００を受容するときから輸送装置１２がスライドキャリア１２００を取り出すときまでの時間）は、２分から８分の間（たとえば、３分、４分、４．５分、５分、等）とすることができる。たとえば、１つの実施形態では、硬化時間は、４分５２秒とすることができる。一般に、循環ループ１８２１内の気体流の平均温度は、９０℃から１１０℃の間とすることができる。ただし、カバースリップとともに使用される他の種類の接着剤を硬化させるために、他の温度が達成され得る。
硬化サイクルが完了すると、スライドキャリア１２００は、図１４に示されるように、取り出しのために輸送装置１２によって下げられる。輸送装置１２は、ドア１８０２に隣接して自体を位置付け、続いてドア組立体１８０１からスライドキャリア１２００を取り出す。いくつかの実施形態では、輸送装置１２は、スライドキャリア１２００とドア１８０２の内部表面１８３０との間の空間内へと突出しスライドキャリア１２００の下向きに面する表面に係合する、１つまたは複数の延長部を有し得る。この段階で、輸送装置１２および運動学的装着部１８０４の両方が、スライドキャリア１２００との係合を確かなものにすることができる。輸送装置１２は次いで、ドア組立体１８０１からスライドキャリア１２００を自動的に取り出し、オーブン１８００の直接の近傍から離れるようにスライドキャリア１２００を輸送することができる。運動学的装着部センサおよび／または輸送装置センサ（図示せず）からのフィードバックは、スライドキャリア取り出し処理を案内するのを助け得る。
硬化オーブン１８００は、堅調な硬化を保証するための追加の特徴部分を含み得る。たとえば、オーブン１８００は、熱を保留し適正な熱分散を維持するために、ハウジング１８２２および／または側壁１８１９を取り囲む絶縁性の層を含み得る。ハウジング１８２２および／または側壁１８１９は、熱を保留するために実質的に封止されるが、ドア１８０２の開閉中、気体は外部環境と必然的にやり取りされる。このやり取りは、内部空間１８２３および／または循環ループ１８２１内の相対湿度が適切なレベルで平衡状態になることを可能にし、濡れた試料が導入される際に湿気の蓄積を防止する。
染色機におけるトレイおよびスライドの取り回しの選択された例
図１５は、本技術の実施形態による開いた構成の染色機モジュール２０１０の等角図である。染色機モジュール２０１０は、トレイ取り回し装置２０２０、ハウジング２０２２、および分注器装置２０２４を含み得る。トレイ取り回し装置２０２０は、ハウジング２０２２の開口部２０２３を通して、輸送可能なトレイ（図１５には示されない）の形態のスライドキャリアを移動させることができ、このトレイを分注器装置２０２４の下に位置付けることができる。分注器装置２０２４は、トレイによって担われる試料担持顕微鏡スライド上への、弁制御された加圧液体送達を提供する、４つのヘッドまたはマニホールド組立体２０１８ａ、２０１８ｂ、２０１８ｃ、２０１８ｄ（まとめて「ヘッド組立体２０１８」）を含み得る。高い処理スループットを維持するために、ヘッド組立体２０１８は、トレイが染色機モジュール２０１０内に位置付けられたままである間に、パージ／プライミングされ得る。分注工程において、ヘッド組立体２０１８は、複数ステップの染色プロトコルを行うために、スライド上に新しい液体の所定の体積を個々に分注することができ、スライドから液体を除去することができる。スライドの処理後、トレイ取り回し装置２０２０は、トレイをハウジング２０２２から外に移動させ得る。
トレイ取り回し装置２０２０は、トレイホルダ輸送機構２０３０（「輸送機構２０３０」）、および運動学的装着部２０４０の形態のトレイホルダを含み得る。輸送機構２０３０は、限定するものではないが、ホームフラッグ、および運動学的装着部２０４０を正確に位置付けるために使用される相対エンコーダを含み得る。運動学的装着部２０４０は、アーム２０４１ａ、２０４１ｂ、２０４１ｃ（まとめて「アーム２０４１」）、支持部２０４２ａ、２０４２ｂ、２０４２ｃ（まとめて「支持部２０４２」）、およびセンサ２０４６を含み得る。いくつかの実施形態では、支持部２０４２は、多次元拘束（たとえば３次元拘束）を提供するための、アーム２０４１の自由端に接続されたマウントボールである。支持部２０４２がトレイと接するとき、センサ２０４６は、トレイの存在および／または位置を検出し得る。
輸送機構２０３０および運動学的装着部２０４０は、スライドの上側表面とヘッド組立体２０１８との間の間隔に影響を与えるトレイの意図されない動きを、最小化または制限し得る。大きくされた間隔は、液体の飛び散りにつながる可能性があり、一方、小さくされた間隔は、結果的にヘッド組立体２０１８と試料担持スライドとの間の物理的接触をもたらす場合がある。飛び散りは、全体としての処理液廃棄物の増加および試料の不十分な染色につながる可能性がある。飛び散った液体が隣接するスライド上に着地する場合、隣接するスライド上の試料は、不適正に染色される場合がある。トレイが著しい縦揺れの動き（たとえば示されるＸ軸を中心とした縦揺れの動き）および／または横揺れの動き（たとえば示されるＹ軸を中心とした横揺れの動き）を経験する場合、ヘッド組立体２０１８は、スライドに接触しこれらを破損する可能性があり、かつ／または試料を押し外す可能性がある。トレイの意図されない偏揺れの動き（たとえば示されるＺ軸を中心とした回転）は、スライドの縁部とヘッド組立体２０１８との間の距離（たとえばＸ軸距離およびＹ軸距離）に影響を与える可能性があり、この結果、処理液がトレイ内に直接分注される可能性がある。処理液の所望の体積がスライド上に送達されないので、試料が十分に染色されない可能性がある。輸送機構２０３０および運動学的装着部２０４０は、トレイの意図されない動き（たとえば、縦揺れの動き、横揺れの動き、および／または偏揺れの動き）を抑止、制限、または実質的に排除して、以下、すなわち液体の飛び散り、ヘッド組立体２０１８と試料担持スライドとの間の物理的接触、試料の押し外し、およびスライドの位置のずれのうちの、１つまたは複数を、協働して抑止、制限、または防止し得る。全ての（または実質的に全ての）液体を直接スライド上に分注することにより、液体が効率的に使用され得、トレイは、処理全体を通して液体を実質的に含まないままとすることができる。したがって、染色機モジュール２０１０によって使用される処理液の体積は、従来の自動化されたスライド染色機によって使用される液体の体積を大きく下回り得る。
図１６は、トレイ輸送装置２０５２（仮想線で概略的に示される）がトレイ２０５０を運動学的装着部２０４０上に設置した後の、染色機モジュール２０１０の等角図である。トレイ輸送装置２０５２は、センサ２０４６（図１５）からの信号に基づいて、トレイ２０５０を位置付けし直すことができる。トレイ２０５０は、スライドの大きい表面が全体に上におよび下に面するように、スライドを実質的に水平な配向で保持し得る。「実質的に水平な」という用語は一般に、水平から約＋／−３度以内の、たとえば、水平から約＋／−０．８度以内などの、水平から約＋／−１度以内の角度を指す。実質的に水平な、は、水平からの小さい角度、たとえば、約０．２度から約１．２度の間の角度、たとえば約０．３度から約０．８度の間の角度などの、水平から約０．１度から１．８度の間の角度の範囲も指す。特定の実施形態では、実質的に水平なスライドの上側表面が仮想水平面に対して成す角度は、その短軸に沿って約０度から約３度の間とすることができ、またこの仮想水平面に対する角度は、その長軸に沿って約０度から約２度の間とすることができ、ここでも、スライドの大きい表面は、全体に上におよび下に面する。例示されるトレイ２０５０は、２０個のスライドを保持することができるが、２つのスライド２０５３、２０５４のみを保持しているように示されている。
図１７は、トレイ２０５０を保持している染色機モジュール２０１０の底面図である。トレイ２０５０は、それぞれの支持部２０４２ａ、２０４２ｂ、２０４２ｃ（図１５）と接する、受容特徴部分２０９２ａ、２０９２ｂ、２０９２ｃ（まとめて「受容特徴部分２０９２」）を含み得る。受容特徴部分２０９２は、湾曲した特徴部分、凹部、細長いスロット、または支持部２０４２と係合する他の特徴部分とすることができる。１つの実施形態では、受容特徴部分２０９２は、支持部２０４２が沿うように摺動してトレイ２０５０の自己水平化をもたらし、このことにより処理全体を通してトレイ２０５０を実質的に水平に保つことのできる、部分的に球形の表面または弓形の溝である。
輸送機構２０３０は、限定するものではないが、１つまたは複数のモータ２０８８（たとえば、駆動モータ、ステッパモータ、等）、および駆動デバイス２０８９を含み得る。駆動デバイス２０８９は、限定するものではないが、単一の軸または複数の軸に沿ったトレイ２０５０の並進をもたらすための、レール、荷台、延長可能なアーム、ベルト、鎖、歯車機構、またはこれらの組み合わせを含み得る。輸送機構２０３０は、トレイ装填／除荷位置（図１６および図１７に示される）から、染色機モジュール２０１０のチャンバ２０８０（図１６）を伴う処理位置（図１８に示される）へと、トレイ２０５０を移動させ得る。スライド表面とヘッド組立体２０１８との間の小さい間隙により、スライドがトレイ２０５０内で正しく位置合わせされない場合、またはトレイ２０５０が運動学的装着部２０４０上に正しく位置合わせされない場合に、干渉を行うことが可能であり、そのような干渉は、機能停止の事象をもたらす場合がある。染色機モジュール２０１０の機能停止の発生時、使用者は、輸送機構２０３０を手動で操作して、トレイ２０５０を手動で回収するおよび／または位置付けし直すのに好適なアクセス可能な位置に、トレイ２０５０を位置付けることができる。
図１８は、輸送機構２０３０が分注器装置２０２４の概ね下にトレイ２０５０を位置付けた後の、染色機モジュール２０１０を示す。図１９は、スライドを処理する用意のできた、分注器装置２０２４の等角図である。分注器装置２０２４およびトレイ２０５０は、ヘッド組立体２０１８の移動の経路に対してスライドを正確に位置付けるように、直交する方向に移動され得る。スライドの処理後、分注器装置２０２４は、トレイ２０５０がヘッド組立体２０１８に対して精密に位置合わせされる間、固定的に保持され得るかまたは移動され得る。次の４つのスライドが処理され得る。この工程は、トレイ２０５０によって担われる全てのスライドが処理されるまで繰り返され得る。
図１９および図２０を参照すると、分注器駆動機構２１２８（「駆動機構２１２８」）は、分注器装置２０２４を、Ｙ軸方向（すなわち示されたＹ軸と平行な方向）に移動させ得る。ヘッド組立体２０１８の移動の経路は、ヘッド組立体２０１８がスライドの長さに沿って掃くように移動するように、Ｙ軸方向に延在するスライドの長軸と位置合わせされ得る。様々な実施形態では、駆動機構２１２８は、限定するものではないが、単一の軸に沿った並進をもたらすための、１つまたは複数のレール、荷台、延長可能なアーム、ギア機構、またはこれらの組み合わせを含み得る。示される実施形態を含め、いくつかの実施形態では、駆動機構２１２８は、モータ２１３１および並進装置デバイス２１３２を含む。並進装置デバイス２１３２は、レール２１３５、およびレール２１３５に沿って移動可能な荷台２１３６（図１９）を含む。分注器装置２０２４のフレーム２１０８は、ヘッド組立体２０１８を担うことができ、荷台２１３６に結合される。
ヘッド組立体２０１８ｂ、２０１８ｃは、プレート２１２４の開口部２１２０の下に位置付けられたスライドに液体を付着させることができ、ヘッド組立体２０１８ｄ、２０１８ａは、プレート２１２４の開口部２１２２（図２０）の下に位置付けられたスライドに液体を付着させることができる。輸送機構２０３０は、トレイ２０５０を、Ｘ軸方向（すなわち、図２０において矢印２１２３、２１２５によって指示されるような、示されたＸ軸と平行な方向）に移動させて、スライドをヘッド組立体２０１８の下に連続的に位置付け得る。トレイ２０５０の単一軸の動きは、ヘッド組立体２０１８とのスライドの側方の位置合わせを容易にし得る。図２１は、トレイ２０５０の上方に位置付けられたヘッド組立体２０１８ｃ、２０１８ｄを示す。図２２Ａは、処理区域２１７０においてスライド２１６０の上方に位置付けられたヘッド組立体２０１８の詳細図である。（ホースおよび染色機モジュールの他の構成要素は、図中の特徴部分を不明瞭にするのを回避するため、示されていない）。ヘッド組立体２０１８は、分注器ヘッド２１４１、弁２１４３、２１４５、および導管２１４７を含み得る。図２２Ｂは、処理区域２１７０に別のスライドを位置付けるように移動された、トレイ２０５０を示す。
図２３〜図２６は、顕微鏡スライドに物質を付着させる段階の図である。一般に、スライドは、ヘッド組立体２０１８の下に連続的に位置付けられ、これらにより個々に処理され得る。スライド処理が、単一のヘッド組立体２０１８と関係して検討される。ただし、複数のヘッド組立体２０１８が、スライドを同様の様式で同時にまたは連続的に処理し得る。図２３は、２列になった、互いから離間された２０個のスライドを示す。トレイ２０５０が実質的に水平な配向にあるとき、スライドのマウントエリアは、上向きに面し得る。しかしながら、スライドは、必要であればまたは所望であれば、他の配置構成でおよび異なる配向で保持され得る。
図２２Ａおよび図２４を参照すると、ヘッド組立体２０１８は、処理区域２１７０（仮想線で示される）においてスライドを処理する用意ができている。分配されたディスペンス（ｄｉｓｐｅｎｓｅ）の各々は、準静的モードなどの所望のモードでインキュベートするために、スライド２１６０（図２２Ａ）上の任意の試料を覆って、比較的厚い膜（または液溜まり）を形成し得る。各分注は、たとえば、表面張力によって少なくとも部分的に維持される形状を有する液溜まりを形成し得る。いくつかの実施形態では、ヘッド組立体２０１８は、固定的なスライド２１６０に沿って長さ方向に、約２．５４センチメートル（１インチ）／秒から約３８．１センチメートル（１５インチ）／秒までの範囲内の速度で移動することができ、最大２５４センチメートル（１００インチ）／秒２まで加速され得る。分注動作またはホーミング動作に関する液体の流れ／弁時間に適合するように、他の速度が使用され得る。たとえば、ヘッド組立体２０１８は、ホーム位置へのヘッド組立体２０１８の移動などのホーミング動作中、比較的時間をかけて（たとえば、２．５４センチメートル（１インチ）／秒から５．０８センチメートル（２インチ）／秒）移動され得る。他の実施形態では、スライド２１６０がＸ方向、Ｙ方向、および／またはＺ方向に移動する間に、ヘッド組立体２０１８は、スライド２１６０に沿って長さ方向に移動し得る。たとえば、スライド２１６０は、分注処理の間、Ｘ方向に移動されて、スライド２１６０を側方において、周期的にまたは連続して位置付けし直すことができる。
図２５は、スライド２１６０の処理後のヘッド組立体２０１８を示す。ヘッド組立体２０１８は次いで、処理区域２１７０に位置したスライド２２１０を処理することができ、スライド２２１０の処理後、トレイ２０５０は、（矢印２１９２によって指示される）Ｘ方向に移動されて、スライド２２７０、２２７１を、処理区域２１７０へと移動させ得る。いくつかの実施形態では、干渉の影響の可能性を最小化するためにおよび／またはシステムのスループットを向上させるために、トレイの移動は、ヘッド組立体２０１８のＹ軸の動きが開始または完了された後で生じ得る。ヘッド組立体２０１８は、トレイ２０５０の経路から離間された干渉箇所を提供するような「安全な」位置へと移動され得、トレイ２０５０は、制御された液体分配を犠牲にすることなく処理時間を可能な限り短く保つように選択された速度で、移動され得る。たとえば、トレイ２０５０は、約１２．７センチメートル（５インチ）／秒から約１５．２４センチメートル（６インチ）／秒の範囲内の速度で移動し得る。必要であればまたは所望であれば、他の速度が使用され得る。図２２Ｂおよび図２６は、スライド２２７０を処理する用意のできているヘッド組立体２０１８のうちの１つを示す。液溜まり２２４０が、スライド２１６０の表面上に分注されて示されている。ヘッド組立体２０１８の各々は、所与の４分の１部分内で、スライドを連続的に処理し得る。いくつかの実施形態では、トレイ２０５０は、分注工程中に移動される。たとえば、トレイ２０５０は、ヘッド組立体２０１８が液体を分注して、たとえば（上方から見られたときに）ジグザグ形状の液溜まり、蛇行した液溜まり、または他の形状の液溜まりを形成する間に、ヘッド組立体２０１８に対して移動され得る。トレイ２０５０およびヘッド組立体２０１８の移動は、広範な異なる形状の液溜まりを生成するように連動され得る。
図２７は、トレイが示されない、図２１の線２７−２７に沿って見た、染色機モジュール２０１０の図である。図２８は、図２７の線２８−２８に沿って見た、液体収集器２３００の側面立面断面図、および２つのヘッド組立体２０１８ｄ、２０１８ｃの正面図である。ここで図２７を参照すると、液体収集器２３００は、ヘッド組立体２３１８ａ、２３１８ｂ、２３１８ｃ、２３１８ｄからそれぞれ液体を収集するように位置付けられた、離間された貯蔵部２３１０ａ、２３１０ｂ、２３１０ｃ、２３１０ｄ（まとめて「貯蔵部２３１０」）を有するトレイまたは受皿とすることができる。一方の貯蔵部２３１０の説明は、そうではないと示されていなければ、他方の貯蔵部２３１０にも等しくあてはまる。
ここで図２８を参照すると、貯蔵部２３１０ｄは、排液管２３１４、および液体を排液管２３１４に導くための傾いた表面２３３０を含み得る。排液管２３１４は、１つまたは複数の導管によって、廃棄物モジュール（もしくは廃棄物容器）または他の構成要素に流体的に結合され得る。液体は、貯蔵部２３１０ｄから、連続してまたは周期的に排液され得る。いくつかの実施形態では、貯蔵部２３１０ｄは円錐形状を有する。他の実施形態では、貯蔵部２３１０ｄは円錐台形状を有するが、貯蔵部２３１０ｄは、他の構成を有し得る。ヘッド組立体２０１８は、たとえばパージ／プライミングサイクルを行うために、液体を直接貯蔵部２３１０内に分注し得る。
図２９Ａ〜図２９Ｂは、本技術の実施形態によるパージ／プライミングサイクルの段階を示す。一般に、ヘッド組立体２０１８の組は、液体を、直接貯蔵部２３１０内に連続的に分注し得る。トレイ２０５０が、貯蔵部２３１０の約半分を曝すように位置付けられるとき、１対のヘッド組立体２０１８が、曝された貯蔵部２３１０内に液体を分注し得る。トレイ２０５０は、貯蔵部２３１０の他方の半分を曝すように移動され得る。ヘッド組立体２０１８の別の対は、これらの露出された貯蔵部２３１０内に液体を分注し得る。ヘッド組立体２０１８は、トレイ２０５０が染色機モジュール２０１０内に位置付けられている間、処理ライン外の時間（ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）、過剰な取り回し、および／またはトレイの受け渡しを最小化、制限、または回避するために、液体を連続的に分注し得る。したがって、多数のパージ／プライミングサイクルが行われる場合であっても、高いレベルのスループットが維持され得る。加えて、染色機モジュール内へとまたはそこから外にトレイを繰り返し輸送することによって引き起こされる輸送の問題が、回避され得る。パージ処理において、貯蔵部２３１０は、内部の連絡経路からいかなる空気の泡も除くために、液体が分注器ヘッド２１４１を通してポンプ送給されるときに生成される液体の液流を、ヘッド組立体２０１８から収集し得る。プライミング工程において、貯蔵部２３１０は、分注されるべき処理液でヘッド組立体２０１８を溢れさせるとき、いかなる過剰な液体も収集し得る。パージ／プライミング工程を行った後で、トレイ２０５０は、スライドをヘッド組立体の各々の下に位置付けるために、スライド処理位置に戻され得る。
図２９Ａおよび図２９Ｂは、スライド処理位置にあるトレイ２０５０を示す。図２９Ｂを参照すると、処理液は、トレイ２０５０が、垂直送達経路２３８０の組をヘッド組立体２０１８ｄから遮り、垂直送達経路２３８２の組をヘッド組立体２０１８ｃから遮る間に、４つのスライド上に送達され得る。送達経路２３８０は単一の点線として示されているが、各送達経路２３８０は、ヘッド組立体２０１８の１つのノズルから貯蔵部２３１０のうちの１つまで延在し得る。トレイ２０５０は、スライドによって収集されない分注された液体を収集し得る。たとえば、トレイ２０５０は、スライドから落ちる液体またはヘッド組立体２０１８から落ちる液滴（たとえば、スライドを精密に位置付けるためにトレイ２０５０が移動される間に落ちる液滴）を捕捉することができる。
トレイ２０５０は、送達経路２３８０を遮らないように、スライド処理位置（図２９Ａおよび図２９Ｂ）からパージ／プライミング位置２４０４（図３０Ａおよび図３０Ｂ）へと移動され得る。ヘッド組立体２０１８ｄ、２０１８ａ（図３０Ｂでは、ヘッド組立体２０１８ａはヘッド組立体２０１８ｂの背後にある）は、遮られていない送達経路２３８０に沿って液体を送出し得る。貯蔵部２３１０ａ（図３０Ａ）、２３１０ｄは、液体を収集し得る。トレイ２０５０は、垂直送達経路２３８２の組を妨害しないように、パージ／プライミング位置２４０４（図３０Ａおよび図３０Ｂ）から別のパージ／プライミング位置２４１０（図３１Ａおよび図３１Ｂ）へと移動され得る。パージ／プライミングサイクルは、ヘッド組立体２０１８ｂ、２０１８ｃ（図３１Ｂでは、ヘッド組立体２０１８ｂはヘッド組立体２０１８ｃの背後にある）によって行われ得る。いくつかの実施形態では、処理液の液流は、垂直送達経路２３８２に沿って送達される。
染色機における液体分注の選択された例
図３２は、本技術の実施形態による分注器装置３０２４の等角図である。分注器装置３０２４は、弁制御された加圧液体送達、および、ヘッドまたはマニホールド組立体３０１８ａ、３０１８ｂ、３０１８ｃ、３０１８ｄ（まとめて「ヘッド組立体３０１８」）の制御された移動を提供し得る。液体取り回しシステム３０１３は、分注器装置３０２４に液体を送達することができ、限定するものではないが、液体源３０１４、および管路または他の好適な液体搬送要素を含む液体搬送システム３０１５を含み得る。制御装置３０１７は、プロトコルに促された液体を処理区域（すなわちトレイの試料染色エリア）にわたって分注および分配するように、分注器装置３０２４に命令し得る。たとえば、顕微鏡スライドのラベルエリアを（たとえばスライドのラベルエリア上に障壁を作り出すために）流動性を有する疎水性物質で濡らすこと、特定の液体流出速度（たとえば滴下しない液体流出速度）を採用すること、特定の液体の体積（たとえば体積上限未満の液体の体積）を分注すること、トレイを目標の速度および加速度で移動させること、スライドに沿った適切な分注場所において分注すること、ならびに／または目標の分注高さ（たとえば、液体の飛び跳ね、飛び散り、跳ね返り、等を最小化もしくは制限するのに好適な高さ）から分注することによって、制御された液体分配が達成され得る。
ヘッド組立体３０１８ａは、ヘッド組立体３０１８ａが液体を分注する間、トレイ（図示せず）によって保持されるスライド３０２０の長手軸３０２１と実質的に平行な方向に移動し得る。図３３は、液体３０３０を分注してスライド３０２０の上側表面３０４４上に置かれた試料３０３４を覆う厚く広がる膜を形成する、液体分注機構３０１９（「分注機構３０１９」）を有する、ヘッド組立体３０１８ａの側面図である。分注器機構３０１９は、分注器ヘッド３１４１、ノズル３０５２、３０５４の配列、および分注器ヘッド３１４１内で共有されるマニホールドを含み得る。液体搬送システム３０１５の導管３０５９は、液体源３０５８（たとえば処理液をそれぞれ担う複数の容器）から分注器機構３０１９へと液体を送達し得る。液体は分注器ヘッド３１４１を通って流れ、ノズル３０５２を介して流出する。図３３Ａは、液体の液流が中を通って流れるノズル３０５２の、平坦なまたは面取りされていない端部を示す。図３３の導管３０６３は、液体源３０６２から分注器機構３０１９へと液体を送達し得る。液体は分注器ヘッド３１４１を通って流れ、ノズル３０５４を介して流出する。いくつかの実施形態では、分注器ヘッド３１４１は、２つの別個のマニホールドから成る内部の共有されるマニホールドを有し、これらの各々は、望ましくない液体相互作用の防止のために適合しない液体を単離するように、複数の液体によって共有される。１つの実施形態では、一方のマニホールドは、ノズル３０５２を介して連続的に分注される最大４つの適合する液体を共有し、他方のマニホールドは、ノズル３０５４を介して連続的に分注される最大４つの適合する液体を共有する。
図３４および図３５は、ヘッド組立体３０１８ａの、それぞれ等角図および底面図である。ノズル３０５２の配列の説明は、そうではないと示されるとき以外は、ノズル３０５４の配列にも等しくあてはまる。図３５を参照すると、ノズル３０５２の配列は、スライド３０２０（仮想線で示される）に沿った試料の場所に対して幅方向に（スライド縁部からスライド縁部へと）わたる列とすることができ、ノズル３０５２の配列は、顕微鏡スライド３０２０の幅Ｗと概ね位置合わせされるようになっている。ノズル３０５２は、スライド幅Ｗと概ね平行である方向（矢印３０６０によって指示される）において、均等にまたは不均等に離間され得る。存在する場合、離間の方向とスライド幅Ｗとによって画定される角度は、約５度、３度、または２度未満とすることができる。ノズル３０５２の配列の長さＬは、液体液流の全てがスライド３０２０の上側表面３０４４に向かって導かれるように、スライド幅Ｗ未満とすることができる。いくつかの実施形態では、配列長さＬは、スライド幅Ｗの約７０％、８０％、９０％、または９５％である。ただし、液体の液流をスライド３０２０の内部領域に向けて導いて、液体をスライド３０２０の縁部から離間された状態に保つために、他の配列長さが使用され得る。分注された液体が、スライド３０２０の縁部の近くの位置に（たとえばスライド３０２０の縁部から約０．１２７センチメートル（０．０５インチ）まで）達する場合、表面張力が、液体がスライド３０２０から落ちないようにするのを助け得る。ノズル３０５２は、全体に直線状の配置構成を成して離間される。他の実施形態では、ノズル３０５２は、Ｕ字形状の配置構成、Ｖ字形状の配置構成、（たとえば異なるサイズのノズル３０５２を用いる）のこぎり歯配置構成、または任意の所望の数のノズル３０５２および任意の所望のノズル幾何学形状を用いる他の好適な配置構成を成して、離間される。
図３６〜図３８は、本技術の実施形態による液体を分注する段階を示す。一般に、分注器機構３０１９は、飛び散りを最小化または制限して、試料担持顕微鏡スライド付近での適正でない処理を回避するために、飛び散らない液体流出速度で液体を送達し得る。「塗装」分注工程では、分注器機構３０１９は、上側表面３０４４に、連続した切れ目のない液体の線を生成し得る。「多ステップ」分注工程では、液体は、スライド３０２０に沿った特定の目標の場所で、短く噴出して分注され得る。液体の線または離散した体積が上側表面３０４４に沿って展延して、試料３０３４を液体で覆うことができる。いくつかの実施形態では、分注された液体は、集結された膜（たとえば厚い膜または液溜まり）へと動的に変形可能な、液体体積の母体または液体体積の通り道を形成し得る。スライド３０２０の長さに対する分注位置は液体によって変動し得るので、個々の液体特性、ならびにスライド寸法およびスライド設置（たとえばスライドキャリア／トレイ内のスライドの設置）の変動性に基づいて、長さ方向の分注位置が選択され得る。
図３６および図３６Ａは、スライド３０２０のラベルエリア上方に置かれた、ノズル３０５２を示す。図３６Ａを参照すると、ノズル３０５２は、垂直方向に配向されて、スライド３０２０の上側表面３０４４に対して実質的に直角な、流れ経路３１０２を画定する。「実質的に直角な」という用語は一般に、９０度から約＋／−５度以内の角度を指す。たとえば、流れ経路３１０２と上側表面３０４４とによって画定される角度αは、９０度から約＋／−３度以内など、９０度から約＋／−５度以内とすることができる。スライド３０２０が水平である場合、流れ経路３１０２は、実質的に垂直な配向となり得る。「実質的に垂直な」という用語は一般に、垂直からの小さい角度、たとえば、垂直から約２度未満の角度、たとえば垂直から１度未満の角度などの、垂直から約０度から３度の間の角度の範囲を指す。ノズル３０５２の配向は、スライド３０２０上の液体との所望の液体相互作用に基づいて選択され得る。例として、ノズル３０５２は、たとえば、スライド３０２０に沿って液体を押す液体の液流を生成するために、垂直でない配向とすることができる。いくつかの実施形態では、ノズル３０５２は、実質的に垂直な配向とすることができ、ノズル３０５４は、垂直でない配向とすることができる。
図３６は、スライド３０２０を保持するトレイ（図示せず）のスライド固定具３１１０（「固定具３１１０」）を示す。液体が固定具３１１０に接触する場合、液体は固定具３１１０に沿って毛管作用で移動する傾向を有する。この吸い上げ作用は、試料処理のために利用可能な液体を低減し、かつ／または望ましくない液体残留物の形成をもたらす場合がある。吸い上げ作用に起因する試料処理のために利用可能な液体の低減は、比較的不精確であり、試料処理の精度に悪影響を与える可能性がある。吸い上げ作用を回避するために、分注器機構３０１９は、続いて分注される液体が固定具３１１０に接触しないようにする障壁を形成するために、ラベル３０２６上に液体３０３０ａを分注することができる。液体３０３０ａは、限定するものではないが、疎水性物質、ワックス、脱パラフィン液、または他の好適な物質を備え得る。液体３０３０ａは、後から分注された水性の液体を疎水的に退けるように選択され得る。障壁は一時的なものとすることができ、液体３０３０ａの残留物は、最終的には蒸発する。別法として、液体３０３０ａは、分注された後で固化して物理的障壁を形成するように選択され得る。
図３７は、液体３０３０ａから成る障壁３１０４を示す。障壁３１０４は、ラベル３０２６の縁部３１１６を覆い、ラベル３０２６の幅ＷＬ（図３２）のほとんどに沿って延在し得る。いくつかの実施形態では、障壁３１０４は、幅ＷＬの大部分に沿って延在し得る。たとえば、障壁３１０４は、幅ＷＬの少なくとも約７０％、８０％、９０％、または９５％に沿って延在し得る。１つの実施形態では、ラベル３０２６の全体が、障壁３１０４によって覆われ得る。ラベル３０２６は、特定の試料の処理のために送達される液体の種類、順序、およびタイミングを指定するコード化された命令を有する、機械可読コード（たとえば１次元もしくは多次元バーコードまたはインフォグリフ（ｉｎｆｏｇｌｙｐｈ）、ＲＦＩＤタグ、ブラッグ回折格子、磁気ストライプ、あるいはナノバーコード）を含み得る。いくつかの実施形態では、ラベル３０２６は、上側表面３０４４に接着されたバーコードラベルである。
分注機構３０１９は、飛び散るような流出速度未満の流出速度（すなわち飛び散らない流出速度）で、液体３０３０ｂ（たとえば染色試薬）を分注し得、この飛び散るような流出速度は、上側表面３０４４上で表面張力により少なくとも部分的に支持される液体の膜または液溜まりを飛び散らせる傾向を液体３０３０ｂが有することになる速度である。いくつかの実施形態では、液体３０３０ｂは、５０ｃｍ／秒よりも大きい、５７ｃｍ／秒よりも大きい、５０ｃｍ／秒から６０ｃｍ／秒までの範囲内の、５４ｃｍ／秒から５７ｃｍ／秒までの範囲内の、別の好適な閾値を越える、または別の好適な範囲内の、飛び散らない流出速度で送達される。対応する体積流量は、たとえば、１．１から１．２ｍＬ／秒までなど、０．９から１．４ｍＬ／秒までとすることができる。１つの実施形態では、１００μＬから１５００μＬの液体３０３０ｂが、５秒未満のうちに何ら飛び散ることなく上側表面３０４４に付着され得る。いくつかの実施形態では、１００μＬの液体３０３０ｂが、約０．１秒未満で上側表面３０４４上に送達され得、１５００μＬの液体３０３０ｂが、約１．５秒未満で上側表面３０４４上に送達され得る。飛び散りを最小化または制限することによって、分注された液体３０３０ｂの実質的に全てが、上側表面３０４４上に収集される。たとえば、分注された液体３０３０ｂの少なくとも約９０体積％（たとえば少なくとも約９９体積％）が、上側表面３０４４上に収集され得る。したがって、分注された液体３０３０ｂの約１０体積％未満（たとえば約１体積％未満）が、トレイ内に落ちるかまたは隣接するスライド上に飛び散る。特定の実施形態では、分注された液体３０３０ｂの約９９体積％から約９９．９体積％または１００体積％までが、上側表面３０４４上で収集される。
加えてまたは別法として、液体３０３０ｂは、トランポリン液体流出速度よりも大きい液体流出速度で送達され得る。トランポリン液体流出速度は、液流３１３０の少なくともかなりの部分がスライド３０２０上の膜または液溜まりの表面３１２２から跳ね返る傾向を有することになる流量である。液流３１３０の流出速度は、トランポリン効果を回避するには十分高いが、感知できるほどの飛び散りを回避するには十分低いものとすることができる。いくつかの実施形態では、液体３０３０ｂは、約０．６ｍｍ（０．２４インチ）の内径を有するノズル３０５２から、約５５ｃｍ／秒から約６０ｃｍ／秒の範囲内の流速で流出し得る。１つの実施形態では、液体３０３０ｂは、約５７ｃｍ／秒に等しい流速で、ノズル３０５２から流出する。液流３１３０の流出速度は、たとえば、ノズルの数、ノズル内径、液圧、ノズルの配向、ノズルの高さ、液体３０３０ｂの特性（たとえば、粘度、濃度、表面張力、等）、スライド３０２０の表面特性、および／または環境特性（たとえば、周囲の空気流、温度、湿度、等）に基づいて選択され得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのノズル３０５２は、顕微鏡スライドの上側表面から、約５ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲内の距離だけ離間される。
図３８は、スライド３０２０の端部部分３１５０上に液体３０３０ｂを分注するノズル３０５２、およびマウント領域または染色エリアなどの処理エリア３０９８（図３２）の長手方向の長さのほとんどを覆う液体３０３０ｂの膜を示す。分注器機構３０１９の速度、分注器機構３０１９の経路、液体の体積流量、および／または分注タイミングは、所望の液体被覆に基づいて選択され得る。分注器機構３０１９は、所望の被覆を維持するように、液体を連続してまたは周期的に分注しながら、スライド３０２０に沿って前後に移動し得る。そのような工程では、分注された液体の液流が、膜または液溜まりと接触時に連結し得る。
広範な液体を分注するために、図３６〜図３８の工程が使用され得る。脱パラフィン液（または他の油性の疎水性液体）で意図的に過剰に濡らすことにより、脱パラフィン液の十分な体積が、処理エリア３０９８（図３２）において分注されて、たとえば、固定具３１１０（図３６）に沿った意図しない液体吸い上げ作用を緩和する目的で障壁３１０４（図３７および図３８）を作り出すための、適切な液体の展延をもたらし得る。比較的大きい脱パラフィン液体積（たとえば０．９２ｍＬ（＋１１％／−１１％））が、最初にラベルおよび組織エリアを濡らすために分注され得、その次に大きい脱パラフィン体積（たとえば０．５８ｍＬ（＋２０％／−２０％））が、第２の分注（主要な脱パラフィン分注を含む）のために使用され得、比較的小さい脱パラフィン体積（たとえば０．４４ｍＬ（＋５９％／−６２％））が、追加の脱パラフィン分注のために使用され得る。脱パラフィン液の他の体積が、他の順序で分注され得る。試料３０３４の上方で動力学的な最低液厚さを維持するために、調整液（たとえば伝達液または架橋液）が分注され得るが、調整液の体積は、ラベルエリアへと展延しないようにするのに充分な程度に小さいものとすることができ、このことは障壁３１０４に影響を与え得る。いくつかの実施形態では、ジ（プロピレングリコール）プロピルエーテルを備える調整液は、約０．４ｍＬ（＋５０％／−５０％）の体積を分注するために、約５４ｃｍ／秒に等しい液体流出速度で送達され得る。いくつかの実施形態では、洗浄液は、約１．０ｍＬ（＋１０％／−１０％）、約０．９ｍＬ（＋２２％／−２２％）、または約１．１ｍＬ（＋１０％／−１０％）の体積を分注するために、約５７ｃｍ／秒に等しい液体流出速度で送達され得る。染色試薬（たとえばヘマトキシリン試薬）の液体流出速度は、約１．０５ｍＬ（＋１４％／−１４％）の体積を分注するために、約５７ｃｍ／秒に等しいものとすることができる。染色定着試薬の液体流出速度は、約１．２ｍＬ（＋１６％／−１６％）の体積を分注するために、約５７ｃｍ／秒に等しいものとすることができる。対比染色試薬（たとえばエオシン試薬）の液体流出速度は、約１．３５ｍＬ（＋１１％／−１１％）の体積を分注するために、約５７ｃｍ／秒に等しいものとすることができる。他の液体流出速度は、たとえば、液体特性、スライド間の間隔、目標処理体積、目標分注時間、目標処理時間、および／または他の処理パラメータに基づいて選択され得る。
スライドの長さおよび幅の両方に沿った分注場所は、意図されない液体接触を制限または防止しつつ所望の被覆（たとえば処理エリアの完全で均一な液体被覆）を達成するために、特定のスライド境界に関して登録され得る。ヘッド組立体３０１８の幅、ノズルの数（たとえば、ノズル３０５２の数、ノズル３０５４の数、等）、ノズル間の間隔（たとえばノズル３０５２、３０５４の間の間隔）、トレイの移動、および分注体積は、分注された体積の展延性、およびトレイの取り回しによって影響される位置の公差に対応するように選択され得る。一般に、「塗装」分注手順または「複数ステップ」分注手順はいずれも、処理エリア全体（または、図３２の処理エリア３０９８の面積の少なくとも約９０％、９５％、もしくは１００％）の液体被覆を達成し得るが、塗装分注は、複数ステップ分注よりも飛び散りが少ない場合がある。これは、塗装分注は、ノズルと分注された液体との間の液体流において、切れ目が制限されている場合があるからである。塗装分注は、ヘッド組立体３０１８の連動された比較的高速の移動により、処理時間を低減または制限することもできる。ヘッド組立体３０１８の移動に適合された液体流量／弁タイミングを利用する塗装分注と対照的に、複数ステップ分注は、比較的短い弁時間の複数の分注を利用することができ、一般にヘッド組立体３０１８の移動速度とは無関係に実施され得る。ヘマトキシリンおよびエオシン染色に関して、均一で一貫性のある染色品質を促進するために、塗装分注手順および多ステップ分注手順の両方が使用され得る。複数ステップ分注および支援された液体移動（たとえばエアナイフに支援された液体移動）は、すすぎ（たとえばヘマトキシリンを付着させた後のすすぎ）を向上させ得る。分注および液体除去を実現するための合計時間は、所望の全体としての処理時間を達成する能力、ならびに短いインキュベーション時間（たとえば、２分、１分、３０秒、２０秒、等）に対応する能力に、影響を与え得る。図３６〜図３８と関係して検討される分注工程は、処理時間を低減するように修正され得る。たとえば、試料３０３４は、図３６および図３７と関係して検討された液体３０３０ａを利用することなく処理され得る。分注器機構３０１９は最初に、ラベル３０２６（または固定具３１１０）と液体３０３０ｂとの間の物理的接触を防止するために、ラベル３０２６から離間された上側表面３０４４の領域上に、液体３０３０ｂ（図３７）を分注し得る。
再び図３２を参照すると、制御装置３０１７は、限定するものではないが、（図３６に関して検討された）ラベル−端部への分注手順、端部−ラベルへの分注手順、端部−ラベル−中央への分注手順、または他の分注手順を使用して、最大４つのスライドを並列に処理するように４つのヘッド組立体３０１８に命令するための命令を包含し得る。端部−ラベルへの分注手順では、液体はスライド３０２０の全長に付着され得る。端部−ラベル−中央への分注手順では、液体は、ヘッド組立体３０１８をスライド３０２０の全長に沿って移動させる間に送達され得る。液体がスライド３０２０の長さに沿って付着された後で、ヘッド組立体３０１８は、液体を分注し続けながら、スライドの中央まで戻され得る。制御装置３０１７は、液体収集器（たとえばパージトレイもしくはパージパン）またはスライドトレイのいずれかからの溢れを検出するセンサ、ならびに、限定するものではないが、不十分な流速（たとえば汚染に起因する低流速）、ノズル閉塞、弁タイミングの変化（たとえば、処理信頼性に影響を与える可能性のある弁タイミング）、スライド固定機構部分（たとえば、固定具３１１０、トレイのクリップもしくは柱体、等）に沿った吸い上げ作用、汚染（たとえば、スライド表面の僅かとは言えない汚染）、および／または染色機モジュールが流れ経路に沿った泡／エアポケットをたとえばパージサイクル、プライミングサイクル、これらの組み合わせ（たとえばパージ／プライミングサイクル）などの分注手順を使用して除去できないことを検出可能なセンサからの、１つまたは複数の信号に基づいて、処理を調節し得る。染色機モジュール３０１０の機能停止の発生時または液体の溢れを検知したとき、ヘッド組立体３０１８の全ての液体分注弁を遮断することができる。
染色機モジュール３０１０は、トレイ内のスライドの位置的内容とは無関係に、トレイを処理し得る。制御装置３０１７は、スライドがヘッド組立体３０１８の下にあるかどうかに関係なく、ヘッド組立体３０１８を移動させるための命令を実行することができる。トレイ間の一貫した処理のために、液体を分注および除去するための移動および遅延が、全てのスライド位置に関して行われ得る。ただし、染色機モジュール３０１０は、スライドが位置付けられる場所であるスライド位置においてのみ、液体を分注する。したがって、充填されたトレイ（すなわち、顕微鏡スライドで完全に充填されたトレイ）に関する処理時間は、部分的に充填されたトレイに関する処理時間と同じであり得る。
分注器装置３０２４は、様々な構成を有するヘッド組立体を有し得る。図３９〜図４８Ｃは、ヘッド組立体３０１８の１つの実施形態、ならびにその構成要素および機能性を示す。弁および液体構成要素が、図３９〜図４１と関係して全体に検討される。マニホールドおよび真空特徴部分が、図４２Ａ〜図４８Ｃと関係して全体に検討される。図４９〜図５３は、別のヘッド組立体、ならびにその構成要素および機能性を示す。当業者は、染色機モジュール３０１０が、図３９〜図５３を参照して以下に記載される特徴部分のうちのいくつかを有さない、ヘッド組立体の他の実施形態を有し得ることを理解するであろう。
ここで図３９〜図４１を参照すると、ヘッド組立体３０１８は、導管３１６０ａ、３１６０ｂ、３１６０ｃ、３１６０ｄ（まとめて「導管３１６０」）の配列、および導管３１６２ａ、３１６２ｂ、３１６２ｃ、３１６２ｄ（まとめて「導管３１６２」）の配列を含み得る。導管３１６０、３１６２は、制御された液体分注を促進する１つまたは複数の流れ要素を含み得る。そのような流れ要素は、分注器ヘッド３１４１内で全体に均一な液圧を生成するように構成された、オリフィスとすることができる。いくつかの実施形態では、オリフィスは、ある場所におけるそれぞれの導管に沿った圧力降下のほとんど（たとえば合計圧力降下の少なくとも約８０％）を誘起して、存在する場合、系の他の幾何学形状（たとえば、配管長さ、高さ、継手、弁、等）から誘起される圧力変動を最小化または制限し、変動の制御された／小さい液体分注を結果的にもたらすように、構成され得る。１つの実施形態では、オリフィスは、ジュエルオリフィス（ｊｅｗｅｌ ｏｒｉｆｉｃｅ）、およびこのジュエルオリフィスを保持するハウジングを含む。ジュエルオリフィスは、約０．３０４６ｍｍ（０．１８インチ）の内径を有する開口部を有する、ルビーオリフィスとすることができる。異なる構成および直径を有する他のオリフィスも使用され得る。
ヘッド組立体３０１８は、分注器ヘッド３１４１における経路付け密度を高めることを可能にするように互い違いとされた、弁３１７０ａ、３１７０ｂ、３１７０ｃ、３１７０ｄ（まとめて「弁３１７０」）および弁３１７２ａ、３１７２ｂ、３１７２ｃ、３１７２ｄ（まとめて「弁３１７２」）を含み得るが、他の装着配置構成も使用され得る。弁３１７０、３１７２の構成は、たとえば、材料適合性、動作圧力、目標応答時間、等に基づいて選択され得る。弁３１７０、３１７２を分注器ヘッド３１４１に装着することによって、ヘッド組立体３０１８の移動に由来する「ポンプ送給」作用によってもたらされる液滴が、低減または回避される。弁３１７０、３１７２は、適切な流出速度で液体を分注するように、およびスライド上に分注する前にノズル３５０２、３５０４をプライミングするように動作され得る。たとえばヘマトキシリン沈殿物または青色染色剤の塩によって引き起こされる、ノズルの閉塞／詰まりを緩和するために、定期的なパージ／プライミングサイクルが行われ得る。単一液体分注状態では、ヘッド組立体３０１８は、導管３１６０、３１６２の一方のみから処理液を分注し得る。たとえば、弁３１７０ａは、導管３１６０ａから処理液を分注するために開いた状態とすることができ、このとき、弁３１７０ｂ、３１７０ｃ、３１７０ｄ、および弁３１７２は、閉じられた状態である。処理液の分注後、弁３１７０ａは、開いた状態から閉じられた状態へと切り替えられ得、弁３１７０ｂ、３１７０ｃ、３１７０ｄのうちの１つは、別の液体を分注するために、閉じられた状態から開いた状態へと切り替えられ得る。混合された液体分注状態では、複数の液体をこれらの液体が中で混合する単一のマニホールド内に送達するために、２つ以上の弁（たとえば２つ以上の弁３１７０または２つ以上の弁３１７２）が開いた状態であり得る。この混合物は、マニホールドおよびヘッド組立体３０１８から流れ出ることができる。いくつかの染色手順では、ヘッド組立体３０１８は、単一の液体分注状態と混合された液体分注状態との間で切り替えを行うことができる。
図４２Ａは、図４１の線４２Ａ−４２Ａに沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。ヘッド組立体３０１８は、導管３１６０からノズル３０５２へと液体を分配するためのマニホールド３１６６、および導管３１６２からノズル３０５４へと液体を分配するためのマニホールド３１６４を含む。導管３１６０を通して送達される液体は、導管３１６２を通して送達される液体と適合しない場合がある。２つのマニホールド３１６４、３１６６は、望ましくない相互作用をする可能性の高い液体を、物理的に分離することができる。染色定着試薬（たとえばブルーイング）およびヘマトキシリンが互いに接触する場合、ヘマトキシリンは、比較的低い濃度であっても、沈殿し、ノズルを閉塞するかまたは詰まらせる可能性がある。染色定着試薬が特定の洗浄液または調整液に接触する場合、意図されない染色アーチファクトが生じる可能性がある。これらの問題を回避するために、染色定着試薬は、マニホールド３１６６を通って流れることができ、ヘマトキシリン試薬、洗浄液、および調整液は、マニホールド３１６４を通って流れることができる。液体の割り振り（たとえば脱パラフィン液、調整液、洗浄液、およびヘマトキシリン試薬が１つのマニホールドを共有し、一方、エオシン試薬、染色定着試薬、および染色弁色試薬が別のマニホールドを共有する）は、適切な液体を互いから分離された状態に保つだけでなく、効率的な液体入れ替えも可能にし得る。調整液、脱パラフィン液、洗浄液、およびヘマトキシリン試薬は、それぞれ導管３１６２ａ、３１６２ｂ、３１６２ｃ、３１６２ｄを通して送達され得る。染色定着試薬、エオシン試薬、洗浄液（たとえばブルーイングと適合性のある洗浄液）、および染色弁色試薬（たとえば酸洗浄剤）が、それぞれ導管３１６０ａ、３１６０ｂ、３１６０ｃ、３１６０ｄを通して送達され得る。導管３１６０、３１６２への液体の他の割り振りが、所与の染色プロトコルにおける液体の適合性に基づいて選択され得る。
図４２Ｂは、マニホールド３１６６の詳細図である。図４３は、図４０の線４３−４３に沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。マニホールド３１６６は、分配チャンバ３１８６、入口３１８８ａ〜ｄ（まとめて「入口３１８８」）、および出口３１８９を含み得る。各弁３１７０は、分配チャンバ３１８６内へと開口するそれぞれの入口３１８８を通る液体流を制御し得る。分配チャンバ３１８６のサイズ、形状、および構成は、たとえば、マニホールド３１６６を通る所望の液体流に基づいて選択され得る。処理液は、それぞれの入口３１８８を通って分配チャンバ３１８６内へと個々に送達され得、次いで分配チャンバ３１８６は、出口３１８９に処理液を分配する。入口の数、入口の場所、および入口の寸法（たとえば直径）は、マニホールド３１６６を通る所望の流れに基づいて選択され得る。
ここで図４２Ａおよび図４２Ｂを参照すると、導管３０５９ｃは、液体源３０５８ｃから導管３１６０ｃへと液体（矢印によって表される）を送達し得る。液体は、導管３１６０ｃを通って流れ、弁給送通路３１８１ｃに沿って進む。弁３１７０ｃは、開いた状態では、弁出口通路３１８２ｃ内へと液体を送達する。ここで図４２Ｂを参照すると、液体は弁出口通路３１８２ｃに沿って、入口３１８８ｃを通り、分配チャンバ３１８６内へと流れる。液体は分配チャンバ３１８６、出口３１８９、および流路３１９１を通って流れ、ノズル出口３２１２の列を介して流出する。
図４２Ｂに示されるように、ノズル３０５２は、液体流を妨げる可能性のあるバリまたは他の特徴部分を緩和するために僅かに分配チャンバ３１８６内へと延在することができ、全体にまたは部分的に金属（たとえば、ステンレス鋼、アルミニウムなど）、プラスチック、または処理液に接触するのに好適な他の材料で作られ得、約５ｍｍから約２５ｍｍの範囲内の長さを有し得る。たとえば、ノズル３０５２は、中空の金属針とすることができる。加えて、ノズル３０５２は、能力を向上させるための１つまたは複数の被覆を備え得る。ノズル３０５２の内側表面および／または外側表面は、懸滴を回避するための疎水性の被覆を含み得る。分注サイクル間の液体キャリーオーバーを低減するために、非付着性被覆（たとえばポリテトラフルオロエチレンの被覆）、低摩擦被覆、または他の種類の被覆が使用され得る。各種の液体に関して所望の流出速度／流量を達成するために、ノズル３０５２、３０５４の内径は十分に小さいものとすることができ、液体供給圧力は十分に高いものとすることができる。いくつかの実施形態では、たとえば、ノズル３０５２、３０５４の内径は、０．６ｍｍ（０．２４インチ）とすることができるが、所望の背圧に基づいて他の内径が選択され得る。
ノズル３０５２は、どこに懸滴が形成され易いかに影響を与える、製造公差に起因するある程度の公差のばらつきを有し得る。これは、懸滴が、最大の内径を有するノズル３０５２上に形成される傾向を有するためである。ノズル３０５２のうちの１つ（またはノズル３０５２の群）は、比較して僅かに大きい内径を有し得、このことにより、懸滴は、存在する場合、そのより大きい直径のノズル３０５２において促進される。いくつかの実施形態では、６つのノズル３０５２は、０．６９ｍｍ＋／−０．１３ｍｍ（０．２３３インチ＋／−０．００５インチ）の内径を有し得、別のノズル３０５２の内径は、０．６９ｍｍ＋／−０．１３ｍｍ（０．２６３インチ＋／−０．００５インチ）であり得、この結果、他のノズル３０５２の全てがそれらの公差範囲の末端にあるとしても、０．６９ｍｍ（０．２６３インチ）の直径のノズル３０５２が、最も大きくなることになる。最大の内径のノズル３０５２は、液体流に対して最も小さい抵抗を有することになり、存在する場合、滴は、優先的にこのノズル３０５２の出口上に形成されることになる。いくつかの実施形態では、最大の内径のノズル３０５２は、懸滴がスライド上に落ちないようにするように位置付けられ得、かつ／または配向され得る。たとえば、最大の内径のノズル３０５２は、その出力３２１２がスライドから離間されるように（たとえばスライドの側部へと）角度を付けられ得る。高い流れの期間中（たとえば分注中）は、液体はスライドの上側表面上に衝突し得るが、低い流れの期間中は、最大の直径のノズル３０５２の出口３２１２における液滴はいずれも、スライドに接触することなく落ちることになり、したがってインキュベーション液と干渉しない。
図４４Ａは、図４１の線４４Ａ−４４Ａに沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。図４４Ｂは、マニホールド３１６４の詳細図である。図４５は、図４０の線４５−４５に沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。図４４Ｂを参照すると、マニホールド３１６４は、分配チャンバ３１９６、入口３１９８ａ〜ｄ（まとめて「入口３１９８」）、および出口３１９９を含み得る。各弁３１７２は、分配チャンバ３１９６内へと開口するそれぞれの入口３１９８を通る液体流を制御し得る。ここで図４４Ａおよび図４４Ｂを参照すると、導管３１６２ｂは、弁給送通路３１９０ｂへと液体（矢印によって表される）を送達する。液体は、弁給送通路３１９０ｂに沿って弁３１７２ｂへと進み、次いで弁３１７２ｂは、弁出口通路３１９２ｂ内へと液体を送達する。液体は分配チャンバ３１９６内へと流れ、ノズル３０５４を介して流出する。
図４６Ａ〜図４６Ｆは、ヘッド組立体３０１８の動作の段階を示す。一般に、新しい液体に切り替えるとき、真空弁３２００、３２０２は、マニホールド３１６６から液体を除去するように付勢される（即ち開かれる）。新しい液体で前の処理液を置き換えマニホールド３１６６を充填するために、導管３１６０のうちの１つに接続された弁が開口され得る。デッドレッグが最小化され得、交差汚染および／またはキャリーオーバーを抑止、制限、または実質的に排除するために、液体入れ替え工程が行われ得る。液体入れ替えのためのパージ／プライミング体積を低減するために、マニホールド３１６４、３１６６は、低流速のポケットを制限または防止する目的で液体の均一な流通を提供するように構成され得る。スライド上に長さ方向に分注すること、およびマニホールドのサイズをスライドの幅に適合させることによって、マニホールドの体積はさらに低減され得る。単一のパージ／プライミングサイクルは一般に、（１）真空を引くことおよび／または次に分注されるべき液体でマニホールドをすすぐことを含むパージ工程、ならびに（２）マニホールドおよびノズルを通して次の液体を分注することを含むプライミングサイクルを含み得る。液体入れ替えは、複数の入れ替えステップを含み得る。たとえば、ヘマトキシリンから洗浄液への入れ替えは、より効率的にマニホールドを清浄化するための待ち時間を伴う、複数の入れ替え（たとえば３つの小サイクルの入れ替え工程）を含み得る。２つの液体を連続的に分注する段階が、図４６Ａ〜図４６Ｆと関係して検討される。
図４６Ａは、図４０の線４６−４６に沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。弁３１７０ｃ（図３９）は、ノズル３０５２から液体（矢印３２２１によって表される）を分注するために、開いた状態とすることができる。図４６Ｂは、液体で充填されたマニホールド３１６６、および閉じられた状態の弁３１７０の全てを示す。図４６Ｃは、弁３２００、３２０２を開けることによって分配チャンバ３１８６から排出されている液体を示す。分配チャンバ３１８６を空にした後で、弁３１７０ｂ（図３９）は、分配チャンバ３１９６内に別の液体を送達するために、オンにされ得る。図４６Ｄは、点線の矢印３２２２で表される別の液体との、液体３２２１の入れ替えを示す。液体３２２２は、マニホールド３１６６が液体３２２２で完全に充填されるまで、弁３２００、３２０２に向かって流れ、液体３２２２は、ノズル３０５２を通っても流れ得る。図４６Ｅは、液体３２２２で充填されたノズル３０５２、および閉じられた弁３１７０の全てを示す。ノズル３０５２が処理されるべきスライドの上方に位置付けられると、図４６Ｆに示されるように、液体３２２１を分注するために、弁３１７０ｂが開かれ得る。図４６Ａ〜図４６Ｆと関係して記載される液体入れ替え工程は、導管３１６０、３１６２のうちの任意の１つから液体を分注するように行われ得る。
図４７は、図４０の線４７−４７に沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。ヘッド組立体３０１８は、真空源３２４０と流体連通する、真空チャンバ３２３０を含み得る。真空源３２４０は、真空チャンバ３２３０から流体を引き出すために、導管３２５０を介して真空を引くことができる。いくつかの実施形態では、真空源３２４０は、限定するものではないが、４Ｌ／分の流量で−２．０６８ｋＰａ（−０．３ｐｓｉ）よりも大きい真空圧を引くことのできる、１つまたは複数の加圧デバイス、ポンプ、または他の種類のデバイスを含み得るが、他の真空圧および流量が使用され得る。いくつかの実施形態では、真空は、ノズルの出口から液体を引き離して、懸滴を緩和することができる。加えてまたは別法として、たとえば、すすぎ／パージサイクル、較正手順、等を行う目的で、ヘッド組立体３０１８から液体を除去するために、真空が使用され得る。導管３２５０は、限定するものではないが、１つまたは複数の弁（たとえば、一方向弁、逆止弁、等）、コネクタ、センサ、オリフィス、および／または他の流体に関する構成要素を含み得る。
図４８Ａは、図４１の線４８−４８に沿って見た、ヘッド組立体３０１８の断面図である。図４８Ｂおよび図４８Ｃは、２つの異なる排出状態にある、ヘッド組立体３０１８の一部分の詳細図である。図４８Ｂに示される排出状態では、弁３２０２および弁３２００（図４７）は、マニホールド３１６６と真空チャンバ３２３０との間の液体流を可能にする。液体Ｌ１（矢印によって表される）は、ノズル３０５２を通して上向きに、分配チャンバ３１８６内へと引かれる。Ｌ１は通路３２６０を通って弁３２００、３２０２内へと流れ、次いで弁３２００、３２０２は、通路３２６２内へとＬ１を送達する。Ｌ１は通路３２６２、真空チャンバ３２３０、および導管３２５０（図４７）を通って流れ、このことによりマニホールド３１６６を空にする。図４８Ｃに示される排出状態では、弁３２０２は、マニホールド３１６４と真空チャンバ３２３０との間の液体流を可能にするように、開かれている。液体Ｌ２は、ノズル３０５４を通して上向きに、分配チャンバ３１９６内へと引かれる。Ｌ２は、通路３２６４を通って弁３２０２内へと流れ、次いで弁３２０２は、通路３２６２内へとＬ２を送達する。Ｌ２は通路３２６２、真空チャンバ３２３０、および導管３２５０（図４７）を通って流れ、このことによりマニホールド３１６４を空にする。いくつかの動作のモードでは、マニホールド３１６４、３１６６の一方を空とし、他方のマニホールド３１６４、３１６６が処理液で充填される間、真空に維持することができる。したがって、任意の所与の時間において、１つの処理液のみが、分注される用意ができていることになる。真空が、懸滴または染色に悪影響を与え得る他の問題を回避または制限するために使用され得る。
２重のマニホールド３１６４、３１６６および真空チャンバ３２３０は、複雑さを最小化するのを助けること、ならびに、流体およびワイヤの経路付け管理の信頼性と、さらにスライドトレイの４分の１部分同士の間のおよび染色機モジュール同士の間の流れ特性の違いと、を改善することができる。マニホールド３１６４、３１６６、これらと関連付けられた弁（たとえば弁３１７０、３１７２）、ワイヤ、導管（たとえば導管３１６０、３１６２）、および流体接続部は、スライドの場所に関係なく各スライドに沿って液体を一貫して分配するように、プロトコル全体にわたりスライドに沿って複数回移動し得る。エネルギーチェーンの曲げ半径、可撓性で材料適合性のある管材、および流体に関する設計は、上記で検討したように、個々の分注導管の各々が精密絞り弁オリフィスによって画定されるような圧力降下の容積を有するように、および共有される送達導管が可能な限り小さい圧力降下を有するように、選択され得る。
図４９は、本技術の実施形態によるヘッド組立体３３００の等角図である。図５０は、ヘッド組立体３３００の頂面図である。図４９および図５０をまとめて参照すると、ヘッド組立体３３００は、分注器機構３３１０および液体除去デバイス３３２０を含み得る。分注器機構３３１０は、分注器ヘッド３３３０、および放射状の配置構成で位置付けられた弁３３４０ａ、３３４０ｂ、３３４０ｃ、３３４０ｄ（まとめて「弁３３４０」）を含む。弁３３４０は、導管３３５０ａ、３３５０ｂ、３３５０ｃ、３３５０ｄ（まとめて「導管３３５０」）からの液体送達を制御する。分注器ヘッド３３３０から液体を排出するために、導管３３６２、３３６４を介して真空が引かれ得る。ここで図４９および図５１を参照すると、液体除去デバイス３３２０は、ノズル３３８７（図５１）に流体的に結合された導管３３８０（図４９）、およびＶ字形状のエアナイフ３３８９（図５１）にそれぞれ流体的に結合された導管３３８２、３３８４（図４９）を有する。導管３３８２、３３８４（図４９）を介して送達される空気は、エアナイフ３３８９（図５１）から流出する。
図５２は、図５０の線５２−５２に沿って見た、ヘッド組立体３３００の断面図である。マニホールド３４２０は、入口３４１２、分配チャンバ３４３０、および液体分配装置デバイス３４４０を含む。分配チャンバ３４３０は、ヘッド組立体３３００内の液体の体積を最小化または制限するような、比較的小さい体積を有し得る。入口３４１２は、分配チャンバ３４３０内の圧力を均等にするのを助けるために、分配チャンバ３４３０を中心に周方向に位置付けられ得る。弁３３４０ｂが開いた状態にあるとき、導管３３５０ｂからの液体は、通路３４００、３４１０、および入口３４１２を通って流れる。液体は、分配チャンバ３４３０および液体分配装置デバイス３４４０を通って流れ、ノズル３４６０を介して流出する。
図５３は、本技術の実施形態による液体分配装置デバイス３４４０の等角図である。液体分配装置デバイス３４４０は、導管の束３４９２、および流れ分離器３４９０を含み得る。いくつかの実施形態では、各導管３４９２は、流れ分離器３４９０の１つのマニホールド出口３４３２を、１つのノズルに流体的に結合する。液体分配装置デバイス３４４０は、他の種類のノズルに液体を分配するための他の構成を有し得る。
図５４は、本技術の実施形態による、ノズル装置３５００の断面図である。ノズル装置３５００は、主本体３５０４、および主本体３５０４に結合されたノズル３５０６を含み得る。ノズル装置３５００は、全体に均一な流れを生成するために、本明細書において開示されるヘッド組立体内に組み込まれ得る。液体は、ノズル３５０６の主通路３５１０およびノズル流路３５１２（１つが識別されている）を通って流れることができる。いくつかの実施形態では、各導管３４９２は、流路３５１２のうちの１つの中に位置付けられ得る。ただし、液体を分注するための他の構成要素および構成が使用され得る。
染色機における液体除去の選択された例
本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成された自動化された組織学的システムは、分注された液体体積を、この液体体積を他の液体で置き換えることなく、精確に制御された時間に除去するように構成されている、染色機を含む。たとえば、本技術の特定の実施形態により構成された処理ヘッドは、エアナイフおよび関連付けられた真空ポートを使用して、それぞれ分注された液体体積を集める、および除去する。液体体積を分注および除去するこの様式は、洗浄、および、少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する固定的な液溜まりまたは厚い膜を使用する他の試料処理工程を、容易にし得る。別の処理液と試料を接触させる前に先に分注された処理液を操作することによって、試料を少なくとも部分的に露出することは、処理時間の一貫性および制御可能性を高めることが期待される。理論上は、また本技術の範囲を限定するものではないが、この利点は、直接の液体−液体入れ替え中に生じる処理液の不精確な希釈と関連付けられる、不精確なタイミングの低減と関連付けられ得る。別法としてまたは加えて、固定的な液体のプール内で試料を洗浄することは、流れる液体の液流内で試料が洗浄される場合に起こるであろうよりも均一かつ精確に、試料から残留物を遊離させ得る。他の機構も可能である。さらに、液体除去特徴部分は、液体廃棄物を低減することなど、異なるまたは追加の利点を有し得る。
図５５は、４つのヘッド組立体４０１８ａ、４０１８ｂ、４０１８ｃ、４０１８ｄ（まとめて「ヘッド組立体４０１８」）を含む分注器装置４０２４の等角図である。図５６〜図５８は、ヘッド組立体４０１８ａによって行われる液体除去工程の段階を示す。図５５〜図５８をまとめて参照すると、ヘッド組立体４０１８ａは、スライド４０２０の上側表面上に液体を分注するために、顕微鏡スライド４０２０（「スライド４０２０」）の上方に位置付けされ得る。液体が所望の時間の長さの間試料に接触した後で、ヘッド組立体４０１８ａは、スライド４０２０に沿って（たとえば長さ方向に）液体を吹き飛ばし、不完全真空を引いて、スライド４０２０から収集された液体を非接触で除去することができる。たとえば、ヘッド組立体４０１８ａは、液体を吹き飛ばし同時に不完全真空を引きながら、スライド４０２０に対して（矢印によって指示されるように）移動し得る。その後、追加の液体が、連続的にスライド４０２０に付着されまたそこから除去され得る。いくつかの場合には、続く液体の分注は、スライド４０２０の長さにわたるヘッド組立体４０１８ａの同じ通過においてなど、先に分注された液体が除去されている間に始まる。他の場合には、先に分注された液体の除去は、続く液体の分注が始まるときに完了していてよい。
図５６を参照すると、試料と液体４３４０との間の接触に関する目標の時間期間（たとえば、目標のインキュベーション時間）のほとんどまたは全体を通して、所望の液体体積（たとえば動力学的な液体体積）を維持するのに十分な液体４３４０の体積が、スライド４０２０の上側表面４０４４上に置かれ得る。液体４３４０の体積は、所定の試料処理プロトコルの間に所望の様式で、試料４０３４を全体的にまたは漸進的に処理するのに十分な量を提供し得る。流れ発生装置４３５２（たとえば、ポンプ、空気圧縮機、送風機、ファン、等）は、ヘッド組立体４０１８ａの液体除去デバイス４３３０に送達される気体（たとえば、空気、窒素、または他の気体）を加圧し得る。液体除去デバイス４３３０は、加圧された気体を受容し、ガスカーテン４３６０（矢印によって表される）を生成する。ヘッド組立体４０１８ａが、最初の位置から離れるように移動する（矢印４０２５によって指示される）際、ガスカーテン４３６０は、液体の体積４３４０（たとえば、液体４３４０の液溜まりまたは厚い膜）を、固定的なスライド４０２０の端部４１４３に向けて押し、また、液体４３４０を、液体除去デバイス４３３０の吸引要素４３７０に向けて付勢することもできる。
図５７は、スライド端部４１４３、４３６６の間の概ね半ばの中間位置にある液体除去デバイス４３３０を示す。液体４３４０の体積は、上側表面４０４４のガスカーテン４３６０の前にある部位上に収容され、マウントエリアのガスカーテン４３６０の背後にある部位は、液体４３４０を実質的に含まないものとすることができる。吸引要素４３７０は、不完全真空を引いて、スライド４０２０から液体４３４０を吸引することができる。ヘッド組立体４０１８ａは、スライド端部４１４３において液体４３４０の体積が捕らえられる際におよび／または捕らえられるまで、スライド端部４１４３に向かって移動し続けることができる。図５８は、ガスカーテン４３６０によって、スライド端部４１４３に沿った縁部４１４７において捕らえられた、液体４３４０の体積を示す。液体４３４０は、吸引要素４３７０内に吸引され得、存在する場合、スライド４０２０からスライド４０２０を担うトレイ（図示せず）内へと落ちる液体４３４０の体積は、制限され得る。いくつかの実施形態では、液体４３４０はスライド４０２０から実質的に全く落ちず、実質的に全ての処理液がスライド上に保たれる。
図５９、図６０、および図６１は、本技術の実施形態によるヘッド組立体４０１８ａの、等角図、底面図、および正面図である。ガスナイフ４３５０は、吸引要素４３７０を部分的に取り囲むような、Ｖ字形状とすることができる。ガスナイフ４３５０は、空気、窒素、空気／窒素混合物、または処理液および組織試料と適合性のある他の気体などの、様々な好適な気体とともに使用され得る。したがって、「エアナイフ」という用語が、本明細書において、参照を容易にするために使用される場合があるが、文脈がそうではないと明白に示さない限りは、この用語は、任意の好適な気体から成るガスカーテンを生成できるガスナイフを指す。したがって、ガスナイフ４３５０は、空気カーテンを生成するための空気（たとえば、周囲空気、フィルタを通された空気、等）の気流、窒素カーテンを生成するための窒素の気流、または他の種類のガスカーテンを生成するための他の気体の気流を送出することができる。
ここで図５９を参照すると、ガスナイフ４３５０は、側方部分４３９０ａ、４３９０ｂ、および頂点部分４３９２を有するマニホールドを含み得る。側方部分４３９０ａ、４３９０ｂは、互いと概ね同様であり、したがって、一方の側方部分の説明は、そうではないと示されていなければ、他方の側方部分にも等しくあてはまる。側方部分４３９０ａは、たとえばガスカーテン４３６０の所望の幅に基づいて選択された、いくつかの穴４４００ａ（１つが識別されている）を有し得る。いくつかの実施形態では、側方部分４３９０ａは、約１０個から約２０個の穴を有する。示される実施形態を含め、１つの実施形態では、側方部分４３９０ａは、１６個の直線状に配置された穴４４００ａを有する。全体に均一な実質的にＶ字形状のガスカーテンを生成するために、穴４４００ａ、４４００ｂ（まとめて「穴４４００」）は、全体に均一なピッチ（すなわち隣接する穴４４００の中心間の距離）を有し得る。不均一なＶ字形状のガスカーテンを生成するために、穴４４００は、不均等に離間され得る。ガスカーテンの所望の構成および形状に基づいて、穴４４００の他の数、パターン、および間隔が選択され得る。
ここで図６０を参照すると、角度βは、一連の穴４４００ａおよび一連の穴４４００ｂによって画定され得、対応するスライド表面の幅および穴４４００と吸引要素４３７０との間の幾何学的関係などの、幾何学的要因に基づいて選択され得る。加えてまたは別法として、角度βは、収集されるべき液体の特性（たとえば、粘度、展延性、等）に基づいて選択され得る。いくつかの実施形態では、角度βは、約８０度から約１００度までの範囲内にある。１つの実施形態では、角度βは、約９０度（すなわち９０度＋／−３度）である。他の実施形態では、角度βは、比較的粘度の低い液体の比較的大きい体積を収集するように、１００度よりも大きい。さらに他の実施形態では、角度βは、比較的粘度の高い液体の小さい体積を収集するように、８０度未満である。
穴４４００の組の幅Ｗｈは、使用中のヘッド組立体４０１８ａの移動の経路またはスライドの長手軸の方向のいずれかに対して概ね直角な方向において測定される。いくつかの実施形態では、幅Ｗｈは、ガスカーテン４３６０がスライド４０２０の幅の大部分にわたって延在するように選択される。たとえば、幅Ｗｈは、２５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍの幅を有するスライドに関してそれぞれ、約２５ｍｍ、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ以上とすることができる。
吸引要素４３７０は、ヘッド組立体４０１８ａの分注器ヘッド４１４１の中心線４４１３に概ね沿って位置付けられ得る。ただし、必要であればまたは所望であれば、吸引要素４３７０は他の場所に置かれ得る。吸引要素４３７０は、管状体４４１０および入口ポート４４１２を含み得る。管状体４４１０は、入口ポート４４１２が２つの一連の穴４４００ａ、４４００ｂの間に直接位置付けられるように、ガスナイフ４３５０から離間される。いくつかの実施形態では、入口４１１２は、遠位のまたは前方の穴４４００ａ、４４００ｂ（すなわち図６０において識別される２つの穴４４００ａ、４４００ｂ）から後方に位置付けられ得、これらの穴４４００ａ、４４００ｂは、ガスカーテンの前縁部分を生成する。入口ポート４４１２は、約０．５ｍｍから約２ｍｍの範囲内の、約０．５ｍｍから約４ｍｍまでの、約３．２ｍｍから約４ｍｍまでの、または別の好適な範囲内の、最大幅を有する、円形の開口部を有し得る。他の実施形態では、入口ポート４４１２は、所望の真空レベルを達成するための非円形開口部（たとえば楕円形開口部、多角形開口部、等）を有し得る。さらに、入口ポート４４１２の開口部は、裾広がりまたは環状とすることができる。
図６１は、穴４４００ａ、４４００ｂ、およびガスナイフ４３５０の底部表面を過ぎて下向きに延在する、吸引要素４３７０を示す。導管４３５７は、真空源４３５３を吸引要素４３７０に流体的に結合する。真空源４３５３は、吸引要素４３７０を通る流量が目標の流量（たとえば３０リットル／分、４０リットル／分、５０リットル／分）以上となるように不完全真空を引くことのできる、１つまたは複数のポンプまたは加圧デバイスを含み得る。いくつかの実施形態では、真空源４３５３は、約３７リットル／分から５０リットル／分までの範囲の吸引要素４３７０を通る流量を生成するために、約−６８．９４ｋＰａ（−１０ｐｓｉ）から約−３．４４７ｋＰａ（−０．５ｐｓｉ）までの範囲（たとえば約−１５．１６ｋＰａ（−２．２ｐｓｉ）＋／−約−１．３７８ｋＰａ（−０．２ｐｓｉ））の真空圧を生成する。ヘッド組立体４０１８ａに真空圧を提供するために、他の配置構成（たとえば流体系、真空源、等）が使用され得る。
図６２および図６３は、スライド４０２０の上方に位置付けられた液体除去デバイス４３３０の、部分側面断面図である。ガスカーテン４３６０とスライド４０２０の上側表面４０４４との間の角度α（すなわち、ガスナイフの迎え角）は、限定するものではないが、作動圧力、ヘッド組立体４０１８ａの高さ、ヘッド組立体の移動速度、および／または液体４３４０の特性に基づいて選択され得る。いくつかの実施形態では、ガスカーテン４３６０は、スライド４０２０の上側表面４０４４に対して直角ではない。たとえば、角度αは、約７０度から約８０度までの範囲内とすることができる。１つの実施形態では、角度αは約７５度（たとえば７５度＋／−２度）であり、この場合、ガスカーテン４３６０の前縁部分がスライド４０２０の遠位端部４１４３を越えて移動されるときでさえも、ガスカーテン４３６０は、スライド４０２０から液体４３４０の感知できるほどの体積を押し離すことなく、液体４３４０の体積を上側表面４０４４に沿って効果的に押すことができる。１つの実施形態では、角度αは、比較的粘度の高い液体を押すことを向上させるために、約７０度（たとえば７０度＋／−２度）とすることができる。特性が全体に均一な液体の体積を押すために、スライド４０２０の幅にわたって一定の角度αが選択され得る。他の実施形態では、特性が不均一な液体の体積を押すために、変動する角度αが選択され得る。たとえば、比較的小さい角度αを画定するガスカーテンの部分は、粘度の低い液体を押すのに非常に適している場合があり、比較的大きい角度αを画定するガスカーテンの部分は、粘度の高い液体を押すのに非常に適している場合がある。スライド４０２０上の残留液体の分散が、ガスナイフの角度α、ならびに、スライド４０２０にわたるヘッド組立体の移動およびスライド４０２０に対するヘッド組立体の高さによって大きく影響され得るので、他の迎え角も使用され得る。
図６３は、ヘッド組立体の固体構造物が液体４３４０の体積および／またはスライド４２００に接触することなく入口ポート４４１２を通して上向きに液体４３４０を引くのに十分な不完全真空を引く、吸引要素４３７０を示す。ガスナイフ圧力は、過剰に濡れることを最小化または制限するのに十分な程度に低くすることができ、残留体積を目標レベルに保つ、または目標レベル未満に保つのに十分な程度に高くすることができる。入口ポート４４１２の高さＨは、スライド４０２０上で比較的低い残留体積レベルを達成するように、約０．８ｍｍから約３ｍｍとすることができる。１つの実施形態では、高さＨは、約１ｍｍから約２ｍｍまで（すなわち１ｍｍから２ｍｍまで、＋／−０．５ｍｍ）の範囲にあるが、真空レベルに基づいて他の高さが選択され得る。いくつかの実施形態では、吸引要素４３７０を通る流量は、約３ｍｍ以下である高さＨに対して、約−２．６２０ｋＰａ（０．３８ｐｓｉ）から約−２．０６８ｋＰａ（０．３ｐｓｉ）までなど、約−６．８９４ｋＰａ（１ｐｓｉ）から約−１．３７８ｋＰａ（０．２ｐｓｉ）の間の動圧で、約３７リットル／分から約５０リットル／分までの範囲内とすることができる。ただし、粘度、表面張力、濃度などのような、流体動力学に影響を与える液体特性に基づいて、他の高さおよび圧力が使用され得る。いくつかの実施形態では、吸引要素４３７０は、約１２ｍｍＨｇから約３５ｍｍＨｇまでの範囲の真空レベルを生成するように構成される。真空源４３５３の動作は、そのような真空レベルまたは他の所望の真空レベルを達成するように調節され得る。
図６４Ａ〜図６６Ｂは、スライド４０２０から液体４３４０を除去する段階を示す。液体４３４０が、所望の時間の長さの間試料４０３４に接触した後で、ガスナイフ４３５０は、スライド４０２０に向けて１つまたは複数の気体の気流を送達して、ガスカーテン４３６０を生成し得る。ガスナイフ４３５０は、ただ１つの気体の気流を使用してまたは２つ以上の気体の気流を使用して、ガスカーテン４３６０を生成するように構成され得る。液体除去デバイス４３３０を移動させる前、移動させる間、および／または移動させた後で、ヘッド組立体４０１８は、吸引要素４３７０を使用して、スライド４０２０から液体４３４０を、非接触で除去することができる。ガスナイフ４３５０がスライド４０２０に対して移動する際、たとえば、ガスカーテン４３６０は、液体４３４０の体積を限局し、スライド４０２０の長手縁部４５４０、４５４２から離れるように移動させることができ、この間、吸引要素４３７０は、不完全真空を引いて、スライド４０２０に物理的に接触することなく、スライド４０２０から液体４３４０を除去する。液体除去工程の様々な段階が、以下で検討される。
図６４Ａは、スライド４０２０に沿って位置付けられた、液体除去デバイス４３３０および実質的にＶ字形状のガスカーテン４３６０を示す。図６４Ｂは、ガスカーテン４３６０およびスライド４０２０の頂面図である。図６４Ａおよび図６４Ｂをまとめて参照すると、液体除去デバイス４３３０は、最初の位置に置かれ、上側表面４０４４に向けてガスカーテン４３６０（図６４Ｂにおいて示される）を導く。液体４３４０の体積は、少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する、膜（たとえば厚い膜）または液溜まりとすることができる。ガスカーテン４３６０は最初の位置では、ラベル４０２６に沿って置かれ得る。他の実施形態では、ガスカーテン４３６０のほとんどまたは全ては、最初の位置では、ラベル４０２６のほとんどまたは全てからの液体除去を可能にするために、スライド４０２０のラベル端部４３６６を越えて置かれ得る。ただし、真空収集は、液体４３４０がスライドトレイの固定機構部分内に活発に引き込まれるのを防止するために、スライド４０２０のラベル端部４３６４を保持する固定機構部分（たとえば、スライド固定具、クリップ、クランプ、等）を越えたところで開始するように遅延され得る。さらに他の実施形態では、ガスカーテン４３６０は最初の位置では、スライド４０２０のマウントエリアに沿って置かれ得、真空収集は、ガスカーテン４３６０をスライド４０２０に沿って移動させる前にまたはその後で始まり得る。
ガスナイフ４３５０の気体消費量／流量は、約８リットル／分から約９リットル／分までの範囲内、たとえば約４８．２６ｋＰａ（７ｐｓｉ）＋／−１．３７８ｋＰａ（０．２ｐｓｉ）入力ガスナイフ圧力をもたらすような約８．６リットル／分とすることができる。過度に高いガスナイフ圧力および／または流量は、除去された液体の分散の喪失（過剰な濡れ）につながる可能性があり、過度に低い圧力および／または流量は、高い残留体積につながる可能性がある。ガスナイフ４３５０および吸引要素４３７０は、長手縁部４５４０、４５４２から離れるように液体４３４０の体積の近位領域４５８０を付勢する圧力差を、協働して生成する。いくつかの実施形態では、ガスナイフ４３５０および吸引要素４３７０は、中に液体４３４０が集まる傾向のある収集区域４５５０（仮想線で示される）を少なくとも部分的に画定する、低圧領域４３８０（図６４Ａ）を生成する。収集区域４５５０は、吸引要素４３７０の入口ポート４４１２の直下に位置付けられ得る。たとえば、入口ポート４４１２は、収集区域４５５０のほとんどが入口ポート４４１２の概ね下に位置付けられるように、ガスカーテン４３６０の頂点４５９６（図６４Ｂ）に近接して位置付けられ得る。頂点４５９６は、角度を付けられ得るかまたは湾曲され得る。
ここで図６４Ｂを参照すると、ガスカーテン４３６０は、カーテン部分４５９０、４５９２、および頂点部位４５９６を有する。カーテン部分４５９０、４５９２は、約８０度から約１００度までの範囲内の角度ωを成して交わる仮想平面４５９４、４５９５に沿って、位置付けられ得る。頂点部位４５９６は、カーテン部分４５９０、４５９２が液体４３４０の体積の近位領域４５８０を限局するように、上側表面４０４４の中央領域４６００に沿って移動され得る。液体除去デバイス４３３０がスライド４０２０に沿って長さ方向に移動する際、圧力差が、液体４３４０を、スライド４０２０の中央長手軸４０２１、ならびに収集区域４５５０に向けて付勢し得る。いくつかの実施形態では、ガスカーテン４３６０は、スライド４０２０の幅Ｗにわたって延在する、全体に均一なガスカーテンとすることができる。たとえば、ガスカーテン４３６０は、長手縁部４５４０、４５４２の間に延在する、全体に中断されない連続したガスカーテンとすることができる。
図６５Ａおよび図６５Ｂは、スライド４０２０の長手軸４０２１と概ね平行な処理経路４５５１に沿って移動する、液体除去デバイス４３３０を示す。吸引要素４３７０は、中で液体４３４０の吸引（流れ）が生じ得る、収集区域４５５０における低圧領域を生成するための不完全真空を提供し得る。低圧領域と周囲圧力との間の圧力勾配は、ガスナイフ４３５０と吸引要素４３７０との間の気体流相互作用とともに、液体４３４０を、収集区域４５５０に向けて付勢し得る。ガスカーテン４３６０の背後に位置付けられた上側表面４０４４の領域４６２４は、液体４３４０を実質的に含まない。ただし、領域４６２４上に、残留液体の小さい体積が存在し得るが、スライド４０２０上の液体４３４０の合計体積のほとんどは、ガスカーテン４３６０とスライド４０２０の端部４１４３との間に置かれ得る。液体４３４０の特性（たとえば表面張力）に応じて、液体４３４０の体積のほとんどまたは実質的に全てが、処理経路４５５１に沿って移動するガスカーテン４３６０の前方に保たれ得る。ガスカーテン４３６０が遠位方向に前進する際、液体４３４０は、矢印４６２９によって指示されるように、カーテン部分４５９０、４５９２にそれぞれ沿って流れる傾向を有し、カーテン部分４５９０、４５９２は、液体４３４０の液溜まりの外側部分４６２０、４６２２（図６５Ｂ）をそれぞれ付勢して、それぞれ長手縁部４５４０、４５４２から離れ、液体４３４０がスライド４０２０から落ちる可能性を低減し得る。有利には、ガスカーテン４３６０の長さ方向の移動および位置は、液体４３４０の体積をスライド４０２０上に保ちつつ、ヘッド組立体４０１８が比較的高い速度で移動されるのを可能にする。
スライド縁部４５４０、４５４２に対する液体除去デバイス４３３０の幅方向の位置は、残りの体積および残りの液体の分配に影響を与える可能性があるので、ガスナイフ４３５０および吸引要素４３７０は、ガスカーテン４３６０によって液体４３４０が吸引要素４３７０に向けて効果的に導かれるように、スライド４０２０と位置合わせされ得る。液体除去デバイス４３３０がスライド４０２０に対して移動する際、収集区域４５５０は、上側表面４０４４の中央領域４６６０に概ね沿って位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、ガスカーテン４３６０および収集区域４５５０は、スライド２０の上方で、長手軸４０２１から＋／−０．１２７センチメートル（０．０５インチ）以内の中央に位置合わせされる。吸引要素４３７０が上側表面４０４４に十分近くない場合、結果として高い残留体積も生じる。したがって、収集区域４５００の位置、ガスナイフ４３５０の高さ、吸引要素４３７０の高さは、所望の液体除去（残留体積の量および分散を含む）を達成するように選択され得る。
図６６Ａは、スライド４０２０の端部４１４３に位置付けられた、液体除去デバイス４３３０を示す。図６６Ｂは、図６６Ａのガスカーテン４３６０の頂面図である。カーテン部分４５９０、４５９２は、それぞれ長手縁部４５４０、４５４２を、および縁部４１４７を過ぎて外向きに延在することができ、この結果、液体４３４０の体積は、ガスカーテン４３６０およびスライド縁部４１４７によって収容される。ガスナイフ４３５０および真空は、吸引要素４３７０がスライド４０２０の端部４１４３に達するとき、液体がスライド４０２０の裏側まで過剰に濡らすのを防止するためにオフにされ得、いくつかの実施形態ではまた、残留した滴（たとえば、吸引要素４３７０の下の上側表面４０４４に沿った場所における小さい残留した滴）を残す。滴のサイズは、たとえば供給圧力、流体に関する設計、ガスナイフ４３５０と真空との間の幾何学的関係、ならびに／または上側表面４０４４に対する吸引要素４３７０およびガスナイフ４３５０の高さによって規定される、ガスナイフ４３５０の構成ならびに真空特性によって、最小化または制限され得る。吸引要素４３７０が上側表面４０４４から遠過ぎる／これを越えている（または縁部４１４７から離れている）場合、液体捕捉が影響を与えられる可能性があり、いくつかの実施形態では、液体捕捉が、より高い残留体積および過剰な濡れの可能性をもたらす場合がある。したがって、吸引要素４３７０の端部位置は、残留体積および／または過剰な濡れの間、所望の液体除去を達成するように選択され得る。
スライド４０２０の遠位端部４１４３における入口ポート４４１２と上側表面４０４４との間の間隙を最小化または制限するために、固定された公称の垂直方向（たとえばＺ軸）の傾斜が、ガスナイフに支援された真空移動軸において設計され、これにより、吸引要素４３７０が、ラベル端部４３６６においてよりもスライド端部４１４３において上側表面４０４４に近くなるようにして、ヘッド組立体４０１８とスライド特徴部分およびトレイ特徴部分との間の干渉を防止しつつ、比較的小さい間隙を実現する。いくつかの実施形態では、端部４１４３における吸引要素４３７０の高さは、約２ｍｍ＋１ｍｍ／−０．５ｍｍ以下とすることができる。
図６４Ａ〜図６６Ｂの液体除去工程は、液体４３４０の体積のほとんどまたは実質的に全てを除去するために行われ得る。いくつかの実施形態では、液体除去デバイス４３３０は、上側表面４０４４上の液体の体積の少なくとも９０％を除去し得る。他の実施形態では、吸引要素４３７０およびガスナイフ４３５０は、液体４３４０の少なくとも９５体積％、９８体積％、または９９体積％を、上側表面４０４４から協働して除去するように構成される。加えてまたは別法として、液体除去工程は、目標最大残留物体積に基づいて制御され得る。いくつかの実施形態では、液体除去デバイス４３３０は、液体除去後の上側表面４０４４上の最大残留体積が最大残留体積未満となるように、液体４３４０の十分な体積を除去し得る。１つの処理において、上側表面４０４４上の液体４３４０の体積は、約０．５ｍＬから約０．９ｍＬの処理液とすることができ、液体除去デバイス４３３０は、上側表面４０４４上の液体４３４０の最大残留体積が約５０μＬ以下となるように、液体の十分な体積を除去し得る。液体除去デバイス４３３０は、スライド４０２０上の液体の最大残留体積を、脱パラフィン液、調整液（たとえば架橋液）、洗浄液、および染色弁色試薬に関しては３０μＬ、染色試薬（たとえばヘマトキシリン試薬）、対比染色試薬（たとえばエオシン試薬）、および染色定着試薬（たとえばブルーイング）に関しては２０μＬ、ならびに続く処理との干渉を制限または防止するためには１０μＬなどの、許容できる体積以下に保つように、他の液体の体積も除去し得る。たとえば、調整液の最大残留体積は、続くカバースリップ装着との干渉を防止し、取り扱い易さを向上させ、記録保管可能性要件を満たし、かつ／または望ましくない煙霧の放出を制限するのに、十分に小さく保たれ得る。
いくつかの実施形態では、ガスナイフ４３５０および吸引要素４３７０は、存在する場合にスライド４０２０から落ちる液体の合計体積を最大落下体積以下に保ちつつ、スライド４０２０から液体４３４０を協働して引く。落下体積は、液体除去工程の開始前のスライド４０２０上の液体４３４０の合計体積の、体積で約５％、３％、または２％に等しいものとすることができる。したがって、ガスナイフ４３５０および吸引要素４３７０は、液体４３４０の独立した体積（すなわち、表面４０４４に沿って置かれ試料４０３４内に組み込まれていない液体４３４０）の少なくとも約９５％、９７％、または９８％を、吸引要素４３７０内に協働して引き込むように構成され得る。
図６７〜図７０は、液体４３４０を除去し別の液体４６５２を分注する段階を示す。一般に、ヘッド組立体４０１８ａは、試料４０３４から液体４３４０の体積の少なくとも一部分を移動させかつ／または除去して、試料４０３４を少なくとも部分的に露出させ得る。ヘッド組立体４０１８ａは、露出された試料４０３４に接触する液体４６５２を分注し得る。この工程は、任意の数の液体を連続的に除去および分注するように繰り返され得る。図６７は、ヘッド組立体４０１８ａが試料４０３４を露出し始めた後の、試料担持スライド４０２０を示す。分注器機構４０１９のノズル４０５２またはノズル４０５４が、スライド４０２０の上方に位置付けられると、別の液体が分注され得る。ヘッド組立体４０１８ａは、スライド４０２０に沿って移動して、試料４０３４をさらに露出し得る。図６８は、試料４０３４のほとんどが露出された後の、試料担持スライド４０３０を示す。ノズル４０５２は、ガスカーテン４３６０の背後におかれたスライド４０２０のマウントエリア上に、液体４６５２を分注しており、ガスカーテン４３６０は、液体４３４０の体積と液体４６５２の体積との間の接触を防止するための障壁としての役割を果たす。ヘッド組立体４０１８ａが移動して、スライド４０２０に沿って液体４６５２を連続してまたは間欠的に分注する際、液体除去デバイス４３３０は、スライド４０２０から液体４３４０を連続してまたは間欠的に除去し得る。図６９は、試料４０３４に接触する液体４６５２、およびスライド４０２０の端部４１４３から液体４３４０を引く吸引要素４３７０を示す。ヘッド組立体４０１８ａがスライド４０２０の端部４１４３を過ぎて移動し続ける際、分注器機構４０１９は、液体４６５２を送達して、スライド４０２０のマウントエリアの所望の長さを覆うことができる。図７０は、スライド４０２０の端部４１４３の概ね上方に位置付けられたノズル４０５２を示す。上側表面４０４４のマウントエリアのほとんどまたは全てが、液体４３４０の体積によって覆われ得る。
図６７〜図７０の除去および分注工程は、染色試薬、対比染色試薬、および染色定着試薬の容積を、これらの試薬を連続して流れる洗浄液で置き換えることなく除去するために使用され得る。このことは、染色品質、対比染色品質、染色制御可能性、対比染色制御可能性、および／または試料処理の他の側面を改善し得る。たとえば、染色試薬、対比染色試薬、および染色定着試薬の容積が、連続して流れる洗浄液で置き換えられるとき、生じる試料の属性（たとえば染色強度、対比染色強度、染色色相、および／または対比染色色相）の変化は、小さいものであり得る。多くの場合僅かなものであるが、入れ替え期間中の属性の変化は、不精確および／または不規則である傾向を有し得る。したがって、入れ替え期間中の属性の変化を低減または排除することが望ましい場合がある。少なくともいくつかの場合には、染色試薬、対比染色試薬、および染色定着試薬の容積を気体を用いて除去し、次いでこれらの試薬の残りの体積を洗浄液の概ね固定的な体積を用いて除去することは、入れ替え期間中の属性の変化を低減または排除するものと期待される。
図７１は、直線状の（たとえば一平面の）ガスナイフ４７１０および吸引要素４７１２を有する液体除去デバイス４７００の等角図である。ガスナイフ４７１０は、ガスカーテン４７２０を発生させるように構成された、複数の離間された穴を有する。示される直線状のガスカーテン４７２０は、ガスカーテン４７２０がスライド４０２０の縁部４５４０を過ぎて延在するように、スライド４０２０の幅Ｗにわたって延在する。ガスナイフ４７１０は、スライド４０２０の中心線または中央長手軸４０２１と概ね平行な処理経路４７２９に沿って移動され得る。前進するガスカーテン４７２０は、液体４７４０の体積を、スライド４０２０の縁部４５４２に近接して位置付けられる低圧の収集区域４７４２（仮想線で示される）に向けて付勢する傾向を有し得る。吸引要素４７１２は、収集区域４７４２において液体（たとえばまとめた液体）を引き込むように位置付けられる入口ポート４７５２を有する、入口ノズル４７５０を有する。
図７２は、吸引要素４７１２が液体４７４０を吸引する間にスライド４０２０に沿って液体４７４０を押す、液体除去デバイス４７７０を示す。液体除去デバイス４７００がスライド４０２０の端部４１４３に向かって遠位方向に前進する際、液体４７４０は、矢印４７７０によって指示されるように、ガスカーテン４７２０に沿って流れる傾向を有する。したがって、液体４７４０は、長手縁部４５４０から離れるように移動され得る。液体４７４０が縁部４１４７に達する場合、表面張力が、液体４７４０をスライド４０２０の上側表面４０４４上に保つのを助け得る。
図７３は、スライド４０２０の隅角４７８０に位置付けられた入口ポート４７５２を示す。液体４７４０は、縁部４１４７、４５４２の間で捕捉される。いくつかの実施形態では、入口ポート４７５２の高さは、液体４７４０の体積を拾い上げるのを助けるように、隅角４７８０に接近するにつれて、減少し得る。
本技術の液体除去デバイスは、広範な異なる種類の出口およびガスナイフを有し得る。図７４は、本技術の実施形態による、非直線状の（たとえば多平面状または非平面状の）ガスナイフ４８１０および吸引要素４８１４を含む液体除去デバイス４８００の底面図である。ガスナイフ４８１０は、Ｖ字形状とすることができ、気体が中を通って流れてガスカーテンを生成する、一連の細長いスロット４８２０を有する。他の実施形態では、ガスナイフ４８１０は、Ｕ字形状のガスナイフとすることができる。細長いスロット４８２０の寸法（たとえば、長さ、幅、等）は、所望のガスカーテンを実現するように選択され得る。液体除去デバイスは、Ｖ字形状構成、Ｕ字形状構成、直線状の構成を含め、様々な構成の任意の数のガスナイフを有し得る。図７５は、本技術の実施形態による２つのガスナイフ４８４２、４８４４を有する液体除去デバイス４８４０の底面図である。吸引要素４８５２は、ガスナイフ４８４２、４８４４の間に置かれ、吸引要素４８４５は、ガスナイフ４８４４の頂点４８４６に近接している。動作時、前縁のガスナイフ４８４４および吸引要素４８４５は、顕微鏡スライド上の液体の体積のほとんどを、協働して除去し得る。液体の残留体積は、後縁のガスナイフ４８４２および吸引要素４８５２を使用して、その後除去され得る。
本明細書において開示される液体除去デバイスは、顕微鏡スライドから同時にまたは連続的に液体を除去できる、複数の吸引要素を含み得る。例として、複数の吸引要素は、ガスカーテンの側部間に位置付けられ得る。吸引要素の数、位置、および間隔は、ガスカーテンの構成に基づいて選択され得る。たとえば、２つの吸引要素が、Ｗ字形状のガスカーテンを生成するＷ字形状のガスナイフとともに使用され得る。他の数の吸引要素が、他の構成を有するガスナイフのために利用され得る。
図７６は、本技術の実施形態による２つのガスナイフ４９１０、４９１２の等角図である。図７７および図７８は、２つのガスナイフ４９１０、４９１２の側面図である。ここで図７６を参照すると、ガスナイフ４９１０、４９１２は、液体４９１６（たとえば、膜、液溜まり、等）の体積を保持するための収容間隙４９１４を画定するガスカーテン４９２０、４９２２を、それぞれ生成するように離間される。ガスナイフ４９１０、４９１２は一緒に移動して、スライド４０２０に沿って液体４９１６の体積を並進させ得る。たとえば、ガスナイフ４９１０、４９１２は、１つまたは複数の試料４９３０（図７７および図７８において１つが識別されている）にわたって液体の体積４９１６を並進させるために、前後に移動し得る。図７７は、１つの試料４９３０を部分的に覆う液体４９１６の体積を示し、図７８は、３つの試料４９３０を覆う液体４９１６の体積を示す。ガスナイフ４９１０、４９１２の間の距離Ｄは、間隙４９１４のサイズを増加または減少させるために、増加または減少され得る。
分注器装置の具体的な実施形態およびその特徴が、例示を目的として本明細書において記載されたが、様々な特徴が明瞭さのために記載されておらず、本開示から逸脱することなく多数の修正が成され得る。本技術の実施形態により構成されたヘッド組立体、液体除去デバイス、およびこれらの構成要素が、様々な真空系、加圧気体系、および染色機モジュールとともに使用され得る。たとえば、図７１〜図７３と関係して検討された液体除去デバイス４７００、図７４および図７５と関係して検討された液体除去デバイス４８００、４８４０ならびに図７６〜図７８と関係して検討されたガスナイフ４９１０、４９１２は、広範な異なる種類のヘッド組立体内に組み込まれ得、様々な種類の真空系／加圧気体系等と流体連通し得る。
染色機における熱管理の選択された例
自動化された組織学的染色システムにおいて処理温度の一貫性および制御可能性の向上を実現することは、いくつかの理由により、技術的に困難であり得る。第１に、典型的な組織学実験室内の温度は、暖房および空調機器の循環動作ならびに／または他の要因に起因して、通常は経時的に変動する。第２に、自動化された組織学的染色システムは多くの場合、局所的な加熱および／または冷却を一貫性なく引き起こす他の機器（たとえば、オートクレーブ、フード、等）の近くに置かれる。第３に、温度感受性は、自動化された組織学的染色システムの多様な構成要素の間で、および多様な自動化された組織学的染色システム内で行われる多様な工程の間で、大きく変動し得る。別の考慮事項として、従来の自動化された組織学的染色システムにおいて使用される処理液は、非常に揮発性が高くなる傾向があり、したがって高温で容認できないほど速い速度で蒸発し得る。蒸発は、問題の中でもとりわけ、温度依存性の処理中の試料の一貫性のない気化冷却、試料の尚早な乾燥および関連する乾燥アーチファクト、有害な臭気、爆発リスクの上昇と関連する傾向を有するので、一般に望ましくない。一貫性のない気化冷却はさらに、一定の相対湿度において湿球温度降下が乾球温度と比例して高まるので、低温においてよりも高温において比例的にさらに問題が高まる可能性がある。比較的低い温度における問題は、とりわけ、少なくともいくつかの染色反応に関する、十分でない（たとえば容認できないほど時間のかかる）反応速度を含む。
上述の関連する技術的課題および／または本発明で述べられていない他の技術的課題のうちのいくつかまたは全ての存在を前提とすると、自動化された組織学的染色システムにおける処理温度の一貫性および制御可能性を向上させるための戦略を選択することは、些末なことではない。本技術の特定の実施形態により構成されたシステムにおいて、この戦略は、システムの染色機の内部環境を加熱して、内部環境の基準（たとえば設定点、定常状態、および／または平均）温度が、周囲温度よりも大きい範囲内にあるようにすることを含む。下げられた温度ではなく高くされた温度で試料を処理することは、たとえば、このことにより、染色および／または他の温度依存性の試料処理反応の反応速度を過度に遅らせることなく、周囲の熱的変動性（すなわち周囲の熱的「ノイズ」）から処理を十分に区別し得るため、有利であり得る。高くされた温度で試料を処理することは、少なくともいくつかの試料処理反応の反応速度を実際に改善することができ、したがって、システムのスループットを高め得る。可能性のある別の利点として、染色機の内部環境を、周囲温度よりも大きい範囲内の基準温度に維持することは、冷却を伴わずに加熱を介して達成可能であり得る。冷却システムの複雑さ、容積、電力消費、および／または他の欠点を回避することは、大きな利益となり得る。試料が高くされた温度で処理される実施形態では、蒸発および処理液の適合性に関する他の課題は、たとえば、様々な（たとえばより揮発性の低い）処理液の選択によって対処され得る。本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成された自動化された組織学的染色システムと併せて使用される、この処理液および他の態様の処理液のより詳細な検討は、以下で個別の小項目において提供される。
試料処理に好適な高くされた基準温度は、想定される周囲温度の上限値に、好適な緩衝液を加えたものとして選択され得る。ほとんどの組織学実験室環境内で維持される温度は、１５℃から３２℃までの範囲内に収まると想定される。これらの環境内で自動化された組織学的染色システムの近くに通常置かれる機器はほとんどの場合、システムの周囲の局所温度を０℃から４℃まで上げるものと想定される。好適な緩衝液は、たとえば、１℃から１４℃であり得る。少なくともいくつかの場合には、自動化された組織学的染色システムの染色機内のもしくはその近くの、特定の構成要素（たとえば弁）の信頼性は、過度に低下し始める可能性があり、かつ／または、他の好ましくない結果は、４３℃、４５℃、５０℃、もしくは別の好適な閾値を超える温度と関連している場合がある。これらのおよび／または他の考慮事項を念頭に置き、本技術の少なくともいくつかの実施形態による試料処理（たとえば染色）は、３７℃から４３℃までの範囲内の基準温度で実行される。特定の実施形態では、試料処理（たとえば染色）中の染色機内の内部環境の基準温度は、約４０℃である。他の実施形態では、３５℃から５０℃までの範囲内の他の好適な基準温度など、他の好適な基準温度が使用され得る。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成されたシステム内の染色機は、様々な種類の加熱器によって内部に関して加熱される。たとえば、特定の実施形態により構成された染色機は、主として強制対流により染色機を内部に関して加熱する、１つまたは複数の加熱器、ならびに、主として自然対流および／または熱放射により染色機を内部に関して加熱する、１つまたは複数の加熱器を含む。これらの加熱器は、同時にまたは同時にではなく動作し得る。存在するとき、それぞれの異なる加熱様式によって主として加熱する加熱器は、互いを補完し得る。たとえば、強制対流加熱器は、染色機の内部環境の温度を所望の基準温度まで比較的短時間で上昇させるのに非常に適したものであり得るが、内部環境内で使用される処理液の望ましくない蒸発を促進する傾向も有し得る。対照的に、伝導により加熱され染色機の内部環境に主として自然対流および／または熱放射によって熱を伝達するかなりの質量を有する加熱器は、所望の基準温度に達するのに比較的時間がかかる場合があるが、内部環境内で使用される処理液の望ましくない蒸発を伴うことなく、経時的に基準温度を維持するのに非常に適したものであり得る。他の相乗作用も可能である。
図７９は、本技術の実施形態により構成された染色機５０００の等角図である。図８０〜図８２は、染色機５０００の内部環境５００２内の構成要素を示す断面図である。特に、図８０は、図７９の線８０−８０に沿って見た側面断面図である。図８１および図８２は、図８０の線８１−８１および線８２−８２にそれぞれ沿って見た、平面断面図である。図７９〜図８２をまとめて参照すると、染色機５０００は、内部環境５００２を画定する染色機ハウジング５００４を含み得る。示される実施形態では、染色機５０００は、内部環境５００２内に、中間高さにおいて水平方向に配設されたプレート５００６を含む。プレート５００６は、内部環境５００２内の過渡的な温度の不均一の大きさおよび／または頻度を調整するのに十分な容積を有する、サーマルマスとして働き得る。たとえば、プレート５００６は、１センチメートルよりも大きいなど、０．５センチメートルよりも大きい均一なまたは不均一な厚さを有し得る。さらに、プレート５００６は、アルミニウムなどの熱伝導性材料で製作され得る。このことは、プレート５００６と内部環境５００２内の気体（たとえば空気）との間の熱伝達を迅速化することができ、このことはひいては、内部環境５００２内の温度の不均一の平衡化を迅速化し得る。他の実施形態では、プレート５００６は、別の好適な形態、位置、および／または組成を有するサーマルマスで置換または補足され得る。さらに他の実施形態では、染色機５０００は、サーマルマスを有さなくてもよい。
プレート５００６は、内部環境５００２を、上側領域５００２ａおよび下側領域５００２ｂへと、少なくとも部分的に区画化し得る。たとえば、プレート５００６は、上側領域５００２ａと下側領域５００２ｂとの間の平面状の仕切りの、少なくとも５０面積％を占めることができる。別法として、内部環境５００２は、区画化されないか、またはプレート５００６以外の区画化構造によって区画化される場合もある。染色機５０００は、スライドキャリア５００９が通過して下側領域５００２ｂ内へと受容され得る、入口部５００８を含み得る。入口部５００８は、内部環境５００２から離れるように傾くのではなく、内部環境５００２内へと傾くことによって開くように構成された、ドア５０１０を含み得る。このことは、たとえば、ドア５０１０が開いているときに、入口部５００８のすぐ外側の受け渡し位置への側方へのスライドキャリア５００９の移動を、ドア５０１０が遮るのを防止するために、有用であり得る。入口部５００８は、ドア５０１０が開いているかまたは閉じられているかを検出するように構成された、ドアセンサ５０１１も含み得る。たとえば、ドアセンサ５０１１は、開いた構成および閉じられた構成においてドア５０１０の存在をそれぞれ検出する、２つの別個のセンサを含み得る。ドアセンサ５０１１は、ドアセンサ５０１１からの情報を使用してスライドキャリア５００９のロボット式の移動を管理できる制御装置（図示せず）に、動作可能に接続され得る。
内部環境５００２の内側に入ると、スライドキャリア５００９は、下側領域５００２ｂ内でプレート５００６の１対の開口部５０１２の下方に支持され得る。染色機５０００は、少なくとも主として上側領域５００２ａ内に配設された、処理ヘッド５０１４（たとえばヘッド組立体）を含み得る。たとえば、処理ヘッド５０１４は、上側領域５００２ａから下側領域５００２ｂ内へと、開口部５０１２を通ってスライドキャリア５００９に向かって、たとえば、２つの処理ヘッド５０１４が一方の開口部５０１２を通り、別の２つの処理ヘッド５０１４が他方の開口部５０１２を通って、または別の好適な配置構成で、延在し得る。別法として、処理ヘッド５０１４は、全体が上側領域５００２ａ内に配設され得る。プレート５００６は、スライドキャリア５００９に向かって下向きに面する第１の主要表面５０１６、および上向きに面する第２の主要表面５０１８を有し得る。スライドキャリア５００９上のスライド５０２０（１つが識別されている）によって担われる試料（図示せず）は、プレート５００６の第１の主要表面５０１６の比較的近くに存在し得る。たとえば、個々のスライド５０２０は、上に試料が配設される主要表面を有することができ、スライド５０２０の主要表面は、プレート５００６の第１の主要表面５０１６から、２センチメートル未満、３センチメートル未満、および／または５センチメートル未満とすることができる。この近傍にある状態においては、プレート５００６の温度調整効果は、これが内部環境５００２の他の部分にある場合よりも、強くなり得る。
染色機５０００は、１つまたは複数の内部加熱器を含み得る。これらの加熱器は、主として強制対流、自然対流、熱放射、またはこれらの組み合わせにより、染色機５０００を内部に関して加熱するように、個々に構成され得る。たとえば、染色機５０００は、プレート５００６に動作可能に結合された１つまたは複数の伝導加熱要素５０２２を含み得る。示される実施形態では、染色機５０００は、プレート５００６の第２の主要表面５０１８に沿ったプレート５００６の側方に離間された部分に動作可能に結合された、４つの伝導加熱要素５０２２（伝導加熱要素５０２２ａ〜５０２２ｄとして個々に識別されている）を含む。他の実施形態では、染色機５０００は、別の好適な数、種類、および／もしくは位置の伝導加熱要素５０２２を含み得るか、または伝導加熱要素５０２２を含まない場合がある。伝導加熱要素５０２２は、独立的に制御され得る。たとえば、染色機５０００は、プレート５００６の側方に離間されたそれぞれの部分と動作可能に関連付けられた温度センサ（図示せず）を含み得る。これらの温度センサは、それぞれの伝導加熱要素５０２２の動作を制御するそれぞれのフィードバック制御ループへの入力を提供し得る。加えてまたは別法として、染色機５０００は、内部環境５００２内の空気温度を測定するように構成された、温度センサ５０２３を含み得る。
染色機５０００は、１つまたは複数の強制対流加熱器５０２４をさらに含み得る。示される実施形態では、染色機５０００は、下側領域５００２ｂ内に配設された、２つの強制対流加熱器５０２４（強制対流加熱器５０２４ａおよび５０２４ｂとして個々に識別されている）を含む。他の実施形態では、染色機５０００は、別の好適な数、種類、および／もしくは位置の強制対流加熱器５０２４を含み得るか、または強制対流加熱器５０２４を含まない場合がある。個々の強制対流加熱器５０２４は、加熱要素（図示せず）、加熱要素に動作可能に（たとえば伝導的に）結合されたヒートシンク５０２６、およびヒートシンク５０２６の表面にわたって気体（たとえば空気）を推進するように構成されたファン５０２８を含み得る。ヒートシンク５０２６は、熱伝導性材料（たとえばアルミニウム）から製作され得、推進された気体への熱伝達を促進するための比較的大きい表面積を有する特徴を含み得る。たとえば、ヒートシンク５０２６はそれぞれ、上向きに延在する円筒形のアルミニウム製ひげ状部（ｗｈｉｓｋｅｒ）５０２９（１つが識別されている）の配列を含み得る。ファン５０２８は、スライドキャリア５００９から側方に離間され得、対角線方向上向きに気体を吹かせるように構成され得る。たとえば、ファン５０２８は、水平から３０度から６０度など、水平から２０度から７０度の角度の優勢な送出方向を有するように配向され得る。この配向を有することで、ファン５０２８は、スライドキャリア５００９とプレート５００６の第１の主要表面５０１６との間の間隙に向けて気体を吹かせる傾向を有し得る。少なくともいくつかの場合には、この間隙を通る気体の安定した移動は、間隙内の温度均一性を向上させ得る。
図８３は、本技術の実施形態による染色機５０００を動作させるための方法５１００を示すフローチャートである。図７９〜図８３をまとめて参照すると、方法５１００は、動作していない状態の染色機５０００から始まり得る（ブロック５０１２）。この状態では、染色機５０００は、電力をほとんどまたは全く消費しないことが可能である。動作していない状態から、染色機５０００は、暖機運転され得る（ブロック５０１４）。染色機５０００を暖機運転することは、内部環境５００２内で好適な基準温度を達成するように、伝導加熱要素５０２２および／または強制対流加熱器５０２４を操作することを含み得る。少なくともいくつかの場合には、染色機５０００は、内部環境５００２内で処理されることになる試料が、乾燥オーブン（図示せず）内での処理などの染色機５０００の使用を含まない処理を受ける間に、暖機運転される。このことは、染色機５０００が、試料の処理を遅延させることなく暖機運転されるのを可能にし得る。染色機５０００が暖機運転された後で、染色機５０００を使用する試料の処理が依然として必要とされない場合は、染色機５０００は、待機状態に維持され得る（ブロック５１０６）。待機状態にある間は、内部環境５００２は、空でありながら、依然として周囲温度よりも大きい範囲内の基準温度に維持され得る。いくつかの実施形態では、染色機５０００は、染色機５０００を含むシステムが電力投入されかつ染色機５０００が使用されていないとき、常にまたはほぼ常に待機状態に維持される。このことは、たとえば、染色機５０００が、比較的低い消費電力割り当てを有しつつ、依然として許容できる時間期間内で要求に応じて試料を処理する用意のできた状態にあるのを可能にするために、有用であり得る。システムが複数の染色機５０００を含むとき、および他の場合には、染色機５０００が利用可能な消費電力割り当ては、２００ワット以下など、比較的小さい。
染色機５０００内で試料を処理することは、スライドキャリア５００９が内部環境５００２内に導入されるときに始まり得る（ブロック５１０８）。スライドキャリア５００９を導入することは、入口部５００８を開くこと、スライドキャリア５００９を内部環境５００２に向けその中へと移動させる（たとえばロボット式に移動させる）こと、および次いで入口部５００８を閉じることを含み得る。内部環境５００２の内側に入ると、試料は処理され得る（ブロック５１１０）。本技術の少なくともいくつかの実施形態による試料処理の説明が、図８６を参照して以下で提供される。少なくともいくつかの場合には、試料が処理された後で、スライドキャリア５００９は、ある時間の期間の間、染色機５０００内に保持される（ブロック５１１２）。これは、たとえば、染色機５０００から出た後でスライドキャリア５００９が送達されることになる処理ステーションが、まだ利用可能でない場合であり得る。そのような処理ステーションが利用可能になるときに、または別の好適な時間に、スライドキャリア５００９は、染色機５０００から取り出され得る（ブロック５１１４）。スライドキャリア５００９を取り出すことは、入口部５００８を開くこと、スライドキャリア５００９を内部環境５００２から外に移動させる（たとえばロボット式に移動させる）こと、および次いで入口部５００８を閉じることを含み得る。その後、方法５１００は、染色機５０００が機能停止されるべきかどうかを判定することを含み得る。機能停止されるべきではない場合、染色機５０００は、追加の試料を処理するために必要とされるまで、待機状態へと戻され得る。
方法５１００の全体または好適な一部分の間、染色機５０００は、伝導加熱要素５０２２および／または強制対流加熱器５０２４によってなどで、内部に関して加熱され得る。このことは、内部環境５００２内の平均温度を、周囲温度、たとえば染色機５０００を含むシステムの主ハウジング（図示せず）内の、染色機ハウジング５００４の外部の周囲の平均環境温度よりも、高くさせる。伝導加熱要素５０２２および／または強制対流加熱器５０２４の動作は、内部環境５００２内の温度を管理するように制御され得る。たとえば、伝導加熱要素５０２２および／または強制対流加熱器５０２４は、２つのモードで、漸進的に、および／または１つもしくは複数のフィードバックループを使用する別の好適な様式で、動作され得る。フィードバックループへの入力は、（たとえば温度センサ５０２３からの）空気温度の測定値、（たとえばプレート５００６に接続された１つもしくは複数の温度センサからの）固体物質温度の測定値、ならびに／または、伝導加熱要素５０２２および／もしくは強制対流加熱器５０２４の動作に対応する他の好適な動的特性の測定値を含み得る。
いくつかの実施形態では、伝導加熱要素５０２２および強制対流加熱器５０２４は、まとまって動作する。他の実施形態では、伝導加熱要素５０２２はまとまって動作し、強制対流加熱器５０２４は、伝導加熱要素５０２２から独立的に、まとまって動作する。さらに他の実施形態では、個々の伝導加熱要素５０２２のうちの１つもしくは複数が独立的に動作し、かつ／または、個々の強制対流加熱器５０２４のうちの１つもしくは複数が独立的に動作する。個々の伝導加熱要素５００２および／または個々の強制対流加熱器５０２４のうちの少なくともいくつかの独立的な動作は、内部環境５００２内の温度の不均一の調整を容易にし得る。たとえば、個々の伝導加熱要素５０２２は、プレート５００６の側方に離間された異なる部分の間で検出された温度の不均一を少なくとも部分的に補償するために、非同期的に動作され得る。別法としてまたは加えて、個々の伝導加熱要素５０２２および個々の強制対流加熱器５０２４は、ある場合には独立的に動作し、他の場合にはまとまって動作し得る。たとえば、内部環境５００２内の空気温度が設定された上方閾値を上回る場合、伝導加熱要素５０２２および強制対流加熱器５０２４は、染色機５０００の過熱を防止するために、全て遮断される。測定される温度が別の閾値を超えて上昇し続ける場合、染色機５０００への電力は遮断され得る。このことは、たとえば、内部環境５００２内の試料を熱的に損傷するリスクを低減または排除するために、有用であり得る。
図８４は、方法５１００中の、時間（ｘ軸）に対する内部環境５００２内の平均温度（ｙ軸）のプロット５２００である。同様に、図８５は、方法５１００中の、時間（ｘ軸）に対する内部環境５００２内の平均空気流速度（ｙ軸）のプロット５３００である。説明を簡潔にするため、図８４および図８５において、平均温度の尺度、平均空気流速度の尺度、および時間の尺度は、任意である。図７９〜図８５をまとめて参照すると、染色機５０００が動作していないとき、平均温度は、周囲温度と同じかまたはこれに近いものであり得る。この期間中、強制対流加熱器５０２４はオフ状態とすることができ、平均空気流速度を低くすることができる。対照的に、暖機運転期間中、強制対流加熱器５０２４は積極的に動作され得、平均空気流速度が高くなり得、平均温度が上昇し得る。平均温度が待機状態に対して好適な基準温度に達するとき、伝導加熱要素５０２２および強制対流加熱器５０２４の動作は、フィードバックに基づいて制御され得る。強制対流加熱器５０２４のデューティサイクルまた他の同様の動作パラメータは、染色機５０００が暖機運転中であるときよりも、染色機５０００が待機状態にあるときの方が、低くなり得る。したがって、図８５に示されるように、染色機５０００が待機状態にあるときの平均空気流速度は、染色機５０００が暖機運転中であるときの平均空気流速度よりも、低くなり得る。
入口部５００８を通した熱損失を低減するために、ドア５０１０が開かれスライドキャリア５００９が内部環境５００２内に導入される少し前に、内部環境５００２内の気体の活発な循環が、一時停止または減速され得る。たとえば、強制対流加熱器５０２４は、オフにされ得るかまたは比較的低いレベルで動作され得る。このことは、内部環境５００２内にスライドキャリア５００９が完全に導入され、ドア５０１０が再び閉じられるまで継続し得る。図８５に示されるように、スライドキャリア５００９が導入されている間の平均空気流速度は、毎秒０．１メートル未満など、比較的低くなり得る。スライドキャリア５００９の導入中に強制対流加熱器５０２４がオフであっても、自然対流、残留強制対流、および／または他の現象が、平均空気流速度を、染色機５０００が動作していないときの平均空気流速度よりも大きくさせ得る。図８４に示されるように、強制対流加熱器５０２４からの加熱の低減により、および入口部５００８を通したいくらかの熱損失により、スライドキャリア５００９が導入されている間、平均温度は低下し得る。その後、スライドキャリア５００９が内部環境５００２内にあり試料が処理されている間、平均温度は、約４０℃、または上で検討された試料処理温度の範囲のうちの１つの内の別の好適な試料処理温度など、比較的高くなり得る。試料は、処理される間、内部環境５００２と少なくとも実質的に熱平衡状態となり得る。たとえば、試料が処理されている間、試料同士の間の平均温度の差は、３℃未満（たとえば２℃未満）であり得る。試料が処理されている間の平均温度および平均空気流速度のより詳細な内訳が、図８７および図８８を参照して以下で提供される。
処理後に内部環境５００２内に試料が保持されている間、内部環境５００２内の気体の活発な循環は、一時停止または減速され得る。たとえば、強制対流加熱器５０２４は、オフにされ得るかまたは比較的低いレベルで動作され得る。このことは、たとえば、中に試料が浸漬される液体（たとえば調整液）の不必要な蒸発を低減するために、有用であり得る。内部環境５００２からスライドキャリア５００９が取り出されている間、強制対流加熱器５０２４は、入口部５００８を通した熱損失を低減するために、オフのまま、または比較的低いレベルで動作したままとすることができる。図８５に示されるように、試料が保持されている間およびスライドキャリア５００９が取り出されている間の、平均空気流速度は、毎秒０．１メートル未満など、比較的低いものとすることができる。図８４に示されるように、強制対流加熱器５０２４からの加熱の低減により、試料が保持されている間、平均温度は低下し得る。その後、入口部５００８を通したいくらかの熱損失により、平均温度は低下し続け得る。スライドキャリア５００９が取り出され入口部５００８が閉じられた後、平均温度は、追加の試料を処理するために染色機５０００が必要とされるかどうかに応じて、染色機５０００が動作していないときの平均温度、または染色機５０００が待機状態にあるときの平均温度に向かって進行する。
図８６は、方法５１００（図８３）の試料処理部分に対応する試料処理方法５４００を示すフローチャートである。方法５４００は、試料を最初に脱パラフィンすること（ブロック５４０２）を含み得る。次に、試料は、試料の疎水性を低減すること、および／または他の方法で染色のために試料を化学的に準備することなどによって、１回目の調整が行われ得る（ブロック５４０４）。試料は次いで、第１の洗浄にかけられる（ブロック５４０６）。第１の洗浄後、試料は染色（たとえば非免疫組織化学的に染色）され得（ブロック５４０８）、次いで第２の洗浄（ブロック５４１０）にかけられ得る。いくつかの場合には、染色は次いで、弁色されおよび退行させられ（ブロック５４１２）、試料は次に第３の洗浄にかけられる（ブロック５４１４）。第３の洗浄後、または染色の弁色および退行が行われない場合は第２の洗浄の直後に、染色が定着され得、青色化または紫色化などによって、その色相が調節され得る（ブロック５４１６）。試料は次いで、第４の洗浄にかけられ得る（ブロック５４１８）。次に、試料は対比染色され得（ブロック５４２０）、次いで、対比染色を弁色または退行させる役割も果たし得る、第５の洗浄にかけられ得る（ブロック５４２２）。最後に、試料は、試料の疎水性を高めること、および／またはその他の方法でカバースリップ装着のために試料を化学的に準備することなどによって、２回目の調整が行われ得る（ブロック５４２４）。
図８７は、方法５４００中の、時間（ｘ軸）に対する内部環境５００２内の平均温度（ｙ軸）のプロット５５００である。同様に、図８８は、方法５４００中の、時間（ｘ軸）に対する内部環境５００２内の平均空気流速度（ｙ軸）のプロット５６００である。説明を簡潔にするため、図８７および図８８において、平均温度の尺度、平均空気流速度の尺度、および時間の尺度は、任意である。図７９〜図８８をまとめて参照すると、脱パラフィン、第１の移送、および第１の洗浄の間、強制対流加熱器５０２４は積極的に動作され得、平均空気流速度が比較的高くなり得、平均温度が安定して上昇し得る。第１の洗浄が完了する時間までに、平均温度および平均空気流速度は、それぞれの基準値で安定し得る。脱パラフィン、第１の移送、および第１の洗浄が方法５４００に含まれない場合（たとえば、方法５４００が「染色のみ」のレシピに基づくとき）、試料は、基準温度が達せられるまで保持され得る。
染色中、内部環境５００２内の気体の活発な循環は、一時停止または減速され得る。たとえば、強制対流加熱器５０２４は、オフにされ得るかまたは比較的低いレベルで動作され得る。このことは、たとえば、比較的長いインキュベーション中に、中に試料が浸漬される染色液の不必要な蒸発を低減するために、有用であり得る。図８８に示されるように、染色中の平均空気流速度は、毎秒０．１メートル未満など、比較的低いものとすることができる。図８７に示されるように、強制対流加熱器５０２４からの加熱の低減により、平均温度は低下し得る。第２の洗浄中、平均空気流速度は比較的高くなり得、平均温度は上昇し得る。その後、平均空気流速度および平均温度は、第２の移送まで、それぞれの基準値で安定し得る。第２の移送の間、強制対流加熱器５０２４の動作は、試料が保持されている間、図８４および図８５を参照して上記された動作に向けて移行し得る。たとえば、第２の移送の間、強制対流加熱器５０２４は、オフにされ得るかまたは比較的低いレベルで動作され得る。
いくつかの実施形態では、方法５４００の様々な部分の間の平均温度は、染色機５０００を使用して処理される試料の属性に影響を与えるように、調節可能である。たとえば、染色の直前および／または染色中の平均温度は、結果的な染色の強度を制御するように選択され得る。同様に、対比染色の直前および／または対比染色中の平均温度は、結果的な染色の強度を制御するように選択され得る。別法としてまたは加えて、これらの平均温度は、染色された試料の色バランスを制御するように、互いと関連させて選択され得る。たとえば、染色の直前および／または染色中の平均温度は、対比染色の直前および／または対比染色中の平均温度と同じとなるまたは異なるように、選択され得る。他の実施形態では、方法５４００の様々な部分の間の平均温度は、平均温度は、調節不可能とすることができる。
試料が処理される際のレシピは、１つまたは複数の温度成分を有し得る。たとえば、所与のレシピは、染色用の平均温度および対比染色用の平均温度を指定し得る。レシピに従って試料が処理されるとき、伝導加熱要素５０２２および強制対流加熱器５０２４の動作は、指定された温度を達成するように制御され得る。平均温度は、使用者による試料に関する所望の属性の指示に基づいて、自動的に計算され得る。たとえば、使用者は、試料の属性（たとえば染色強度のレベル）のリストから選択することができ、システムは、適切な温度を、単独でまたは選択された属性を達成するために必要な適切な時間と関連させて、計算することができる。属性は、たとえば、染色強度、染色色相、対比染色強度、対比染色色相、および／または染色の色バランスを含み得る。他の実施形態では、平均温度は、手作業で入力され得る。システム内で実行される他の好適な動作の場合のように、制御装置（図示せず）は、処理回路（同じく図示せず）を使用して、非一時的な形態でメモリ（同じく図示せず）に保存されたコンピュータ可読命令を実行し、染色機５０００内の加熱および関係する動作を制御し得る。
試料処理液の選択された例
自動化された組織学的システムを使用する試料処理は、試料と一連の液体とを接触させることを含み得る。一連の液体は、たとえば、脱パラフィン液、調整液、染色試薬、染色弁色試薬、染色定着試薬、対比染色試薬、洗浄液、およびカバースリップ液を含み得る。図８６を参照すると、脱パラフィン中、中に試料が包埋されるパラフィン組成物が少なくとも部分的に除去されて、さらなる処理のために試料を曝すことができる。少なくともいくつかの場合には、脱パラフィンすることは、試料をそれぞれ担うスライド上に脱パラフィン液を繰り返し（たとえば４回、５回、６回、７回、８回、または別の好適な繰り返しの回数）分注すること、分注された脱パラフィン液を中に試料が埋め込まれるパラフィン組成物と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、（たとえば、脱パラフィン液が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）パラフィン組成物の一部分を可溶化すること、および次いで分注された脱パラフィン液をパラフィン組成物の可溶化された部分とともに除去すること、を含む。分注された脱パラフィン液が試料と接触している時間は、たとえば、１５秒から４５秒までの範囲内の時間とすることができる。特定の例では、この時間は３０秒である。従来の脱パラフィン液は、少なくとも典型的には、比較的高い毒性および揮発性ならびに比較的低い引火点を有する、キシレンを含む。キシレンの従来の代替物は、リモネンおよびピネンなどのモノテルペンを含む。モノテルペンはキシレンよりも毒性の低い傾向を有するが、モノテルペンの他の特性は、キシレンの特性と非常に似ている場合がある。たとえば、モノテルペンは、比較的高い揮発性および比較的低い引火点を有し得る。
高くされた基準温度で自動化された組織学的システムの染色機を動作させることは、キシレン、モノテルペン、および他の従来の脱パラフィン液の使用を、これらの脱パラフィン液の問題のある蒸発を悪化させることなどにより、不可能にするかまたは少なくとも困難にする可能性がある。しかしながら、高くされた基準温度は、周囲温度においてパラフィン組成物の相対的な貧溶媒となるであろう、脱パラフィン液などの、異なる脱パラフィン液の使用を、容易にする可能性もある。キシレンまたはモノテルペンの代わりに、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、１つまたは複数の石油蒸留物のアルカンのなどの、１つまたは複数のアルカンを含む。キシレンおよびモノテルペンなどの従来の脱パラフィン液の場合よりも、これらの脱パラフィン液の毒性および揮発性は低くすることができ、これらの脱パラフィン液の引火点は高くすることができる。これらのおよび／または他の違いにより、本技術の実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、高くされた基準温度で動作する染色機において使用するのに比較的よく適している場合がある。
高くされた基準温度で動作する染色機において使用するのに比較的よく適していることに加えて、またはその代わりに、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、キシレン、モノテルペン、および他の従来の脱パラフィン液が十分には適さない他の使用にも、非常に適している。例として、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、スライドの試料担持表面上に疎水性の障壁を形成するのに非常に適している。これらの疎水性の障壁は、脱パラフィンに続く試料処理中に、より疎水性の低い（たとえば親水性の）液体の望ましくない遊走を、少なくとも部分的に阻止し得る。スライドの試料担持表面のラベルの濡れを低減するために疎水性の障壁を形成することは、図３６〜３８を参照して上で検討される。疎水性の障壁に関する他の使用も可能である。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、５０体積％よりも大きいＣ９〜Ｃ１８アルカン濃度、たとえば５０体積％よりも大きいＣ１０〜Ｃ１６アルカン濃度を有する。アルカン濃度は、単一のアルカンまたは複数のアルカンを含み得る。さらに、アルカンは、直鎖、分岐、環状、または別の好適な形態とすることができる。本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、１０体積％から３０体積％のＣ１４〜Ｃ１６アルカン濃度、および７０体積％から９０体積％のＣ９〜Ｃ１５アルカン濃度を有する。たとえば、本技術の特定の実施形態により選択または調合される脱パラフィン液は、２０体積％のＣ１４〜Ｃ１６アルカン石油蒸留物、および８０体積％のＣ９〜Ｃ１５アルカン石油蒸留物を含む。好適なＣ１４〜Ｃ１６アルカン石油蒸留物は、たとえば、Ｓａｓｏｌ Ｌｉｍｉｔｅｄ（南アフリカ、ヨハネスブルク）から入手可能なＬｉｎｐａｒ（登録商標）１４１６Ｖを含む。好適なＣ９〜Ｃ１５アルカン石油蒸留物は、たとえば、Ｃａｌｕｍｅｔ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐａｒｔｎｅｒｓ，Ｌ．Ｐ（インディアナ州、インディアナポリス）から入手可能なＤｒａｋｅｓｏｌ（登録商標）１６５を含む。本技術の実施形態により選択または調合されたこれらのおよび他の脱パラフィン液の引火点は、８０℃よりも大きく、たとえば１００℃よりも大きくすることができる。
テルペンを完全に含まない代わりに、本技術のいくつかの実施形態により選択または調合された脱パラフィン液は、モノテルペン（たとえばリモネンもしくはピネン）、または別の好適なテルペンを、より揮発性の低い成分とともに含む。テルペンは、たとえば、パラフィンを溶解させるのに非常に適している場合があり、また、より揮発性の低い成分は、疎水性の障壁を形成するのに非常に適している場合がある。好適なより揮発性の低い成分の例は、植物油（たとえばピーナッツ油）などの脂質を含む。本技術の特定の実施形態により選択または調合される脱パラフィン液は、８０％のリモネンおよび２０％の植物油を含む。少なくともいくつかの場合には、これらの脱パラフィン液は、生分解性のものとすることができる。
脱パラフィン後、試料は、染色と適合しないであろう残留した疎水性を有し得る。脱パラフィン後の試料の第１の調整は、この疎水性を低減することを含み得る。少なくともいくつかの場合には、第１の調整は、スライド上に調整液を分注すること、分注された調整液を試料と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、（たとえば、調整液が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）試料を全体的にまたは漸進的に調整すること、および次いで分注された調整液を除去すること、を含む。分注された調整液が試料と接触している時間は、たとえば、５秒から１５秒までの範囲内の時間とすることができる。特定の例では、この時間は１０秒である。調整液は、疎水性の脱パラフィン液および水の両方に溶解可能とすることができる。
脱パラフィン後かつ染色前に試料を調整するための従来の方法は、少なくとも典型的には、試料を無水エタノールと、次いで、エタノールの濃度が減少し水の濃度が増加する、段階付けられたエタノールと水との混合物と接触させることを含む。たとえば、従来の方法は、試料を、無水エタノール、次いで９５％のエタノールと５％の水との混合物、および次いで９０％のエタノールと１０％の水との混合物と、接触させることを含み得る。無水エタノールとの最初の接触は、脱パラフィン液を置き換える役割を果たし得る。段階付けられたエタノールと水との混合物との続く接触は、水性溶液との接触のために試料を準備する役割を果たし得る。無水エタノールとの最初の接触がなければ、残留脱パラフィン液は、そのまま残る可能性が高い。段階付けられたエタノールと水との混合物との続く接触がない場合（すなわち、試料が、無水エタノールと接触させられた後で、水性溶液と直接接触させられる場合）、繊細な試料は損傷を受ける可能性が高いであろう。
脱パラフィンされた試料を従来の方法で調整するために、無水エタノールおよび段階付けられたエタノールと水との混合物を使用することは、いくつかの理由により問題がある。キシレンおよびモノテルペンなどのエタノールは、比較的低い引火点および比較的高い揮発性を有する。これらのおよび／または他の理由により、エタノールは、問題のある蒸発を悪化させる傾向がある、高くされた基準温度での使用には、あまり適していない場合がある。問題のあるエタノールの蒸発は、周囲温度においてすら生じ得る。さらに、無水エタノールは、空気から水分を容易に吸収する。この理由により、無水エタノールの保管および使用と関連付けられたプロトコルは、手間のかかるものとなる。さらに別の欠点として、無水エタノール用のおよび様々な段階付けられたエタノールと水との混合物の各々用の、別個の配管および／または他の別個の構成要素は、自動化された組織学的システムのコスト、複雑さ、および／または容積を、かなり増加させる。
無水エタノールおよび段階付けられたエタノールと水との混合物の代わりに、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合される調整液は、１つまたは複数のプロピレン系グリコールエーテル（たとえば、プロピレングリコールエーテル、ジ（プロピレングリコール）エーテル、およびトリ（プロピレングリコール）エーテル）、エチレン系グリコールエーテル（たとえば、エチレングリコールエーテル、ジ（エチレングリコール）エーテル、およびトリ（エチレングリコール）エーテル）、ならびにこれらの機能的アナログなどの、１つまたは複数のグリコールエーテルを含む。これらの調整液の引火点および揮発性は、エタノールおよび段階付けられたエタノールと水との混合物などの従来の調整液のものよりも、それぞれより高くおよびより低くすることができる。これらのおよび／または他の違いに起因して、本技術の実施形態により選択または調合される調整液は、高くされた基準温度での使用に比較的よく適している場合がある。さらに、無水アルコールに対し、本技術の実施形態により選択または調合される調整液は、より長い保存可能期間を有することができ、また特別な保管および使用要件を、存在するとしてもほとんど有さない可能性がある。
少なくともいくつかの場合には、本技術の実施形態により選択または調合される調整液は、単一の調合物として使用されるように構成される。たとえば、これらの場合では、妨げられることなく、調整液の単一の調合物の１つまたは複数の体積と試料を接触させて、脱パラフィン液（たとえばＣ９〜Ｃ１８アルカン）の残りの量を置き換え、次いで、試料と調整液の希釈された調合物との間の接触に介入することなく、試料を水性洗浄剤と接触させることが可能であり得る。これらの試料に対する損傷のリスクは、無視できる程度であり得るか、または少なくとも、試料が無水エタノールと接触させられた直後に同じ水性溶液と接触させられた場合に考えられるリスクよりも小さい。さらに、本技術の実施形態により選択または調合される調整液を使用する試料の調整に関与する動作の数は、従来の調整液を使用する場合よりも少なくすることができる。たとえば、本技術の少なくともいくつかの実施形態による方法における試料の調整は、試料をそれぞれ担うスライド上に調整液を３回以下で繰り返し分注すること、分注された調整液を試料と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、試料を全体的にまたは漸進的に調整すること、および次いで分注された調整液を除去すること、を含む。本技術の特定の実施形態による試料処理方法は、２回のこのような反復を含む。対照的に、典型的な従来の試料処理方法は、５回以上の対応する反復を含む。本技術の少なくともいくつかの実施形態による試料処理方法における調整と関連付けられる、比較的少ない繰り返しの回数は、試料処理スループットを高め得、かつ／または他の利益を有し得る。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された調整液は、一価アルコールに関してまたは水に関してよりもポリオールに関して、より大きい体積濃度を有する。たとえば、調整液は非水性とすることができ、５０体積％超のジ（プロピレングリコール）エーテルおよび／またはトリ（プロピレングリコール）エーテルなど、５０体積％超のグリコールエーテルを含み得る。特定の実施形態により選択または調合された非水性の調整液は、ジ（プロピレングリコール）メチルエーテルおよびジ（プロピレングリコール）プロピルエーテルの混合物を、少なくとも実質的に排他的に含む。本技術の別の実施形態により選択または調合される非水性の調整液は、ジ（プロピレングリコール）プロピルエーテルを、少なくとも実質的に排他的に含む。好適なグリコールエーテルは、たとえば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州、ミッドランド）から入手可能なＤＯＷＡＮＯＬ製品を含む。本技術の実施形態により選択または調合されるこれらのおよび他の調整液は、８０℃よりも高いなど、７０℃よりも高い引火点を有し得る。
脱パラフィンおよび調整の後で、第１の洗浄は、スライド上に洗浄液を繰り返し（たとえば２回、３回、または別の好適な繰り返しの回数）分注すること、分注された洗浄液を試料と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、（たとえば、洗浄液が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）試料を全体的にまたは漸進的に洗浄すること、および次いで分注された洗浄液を除去すること、を含み得る。分注された洗浄液が試料と接触している時間は、たとえば、５秒から１５秒までの範囲内の時間とすることができる。本技術の特定の実施形態による試料処理方法では、この時間は１０秒である。従来、洗浄液としては、純粋な脱イオン水が使用される。対照的に、本技術の実施形態により選択または調合された洗浄液は、脱イオン水を溶媒とともに含む。溶媒は、たとえば、プロピレングリコールなどのポリオールとすることができる。たとえば、洗浄液は、４０体積％から６０体積％までのプロピレングリコールなど、４０体積％から６０体積％までのポリオールを含み得る。以下でさらに検討されるように、洗浄液中の溶媒は、第１の洗浄後に試料に接触する他の液体中に含まれる溶媒と、同じとする、同じ化学分類内とする、またはその他の様式で機能的に類似とすることができる。洗浄液中に溶媒を含むことは、これらの他の液体に試料を接触させる目的で試料を調整するために、有用であり得る。以下で検討されるように、少なくともいくつかの場合には、洗浄に加えて対比染色の弁色および退行のために、洗浄液が使用される。これらの場合では、洗浄液中の溶媒濃度は、洗浄液の対比染色の弁色および退行の能力を促進すること、および他の試料処理液との適合性を高めることの両方をもたらすように、選択され得る。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された洗浄液は、スライドの試料担持表面にわたる洗浄液の展延を促進するための、界面活性剤を含む。界面活性剤は、第１の洗浄に続く試料処理工程に対して、悪影響をほとんどまたは全く有さないように選択され得る。たとえば、界面活性剤は、望ましくない緩衝を低減または防止するように、非イオン性とすることができる。少なくともいくつかの場合には、界面活性剤は、エトキシル化アルコールおよび／またはグリコールエーテルを含む。好適なエトキシル化アルコール界面活性剤は、たとえば、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（ペンシルベニア州、アレンタウン）から入手可能なＴＯＭＡＤＯＬ（登録商標）９００、およびＳｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＭｅｒｐｏｌ ＳＨ（登録商標）（イリノイ州、ノースフィールド）を含む。好適なグリコールエーテル界面活性剤は、たとえば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミシガン州、ミッドランド）から入手可能なＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）ＮＰ−９ を含む。
第１の洗浄後、試料の染色は、スライド上に染色試薬を分注すること、分注された染色試薬を試料と好適な染色インキュベーション時間の間接触したままとさせて、（たとえば、染色試薬が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）試料を染色すること、および次いで分注された染色試薬を除去すること、を含み得る。染色インキュベーション時間は、たとえば、１分から２０分までの範囲内とすることができる。本技術の特定の実施形態による試料処理方法では、この染色インキュベーション時間は２分である。染色試薬は、試料の細胞核以外の構成要素の許容できない染色または他の形態の許容できない非特定的な背景染色を引き起こすことなく、試料の細胞核構成要素を十分に染色するように選択または調合され得る。染色試薬は、ヘマトキシリン／ヘマテイン、媒染剤、および溶媒を含む非免疫組織化学的な染色試薬などの、非免疫組織化学的な染色試薬とすることができる。溶媒は、ヘマテインおよびヘマテイン−媒染剤錯体を溶液中に維持する役割を果たし得る。従来の染色試薬では、溶媒は多くの場合、エタノールである。調整液と併せて上で検討されたように、高くされた基準温度で動作するように構成された染色機を含む自動化された組織学的システムなどの、自動化された組織学的システムにおけるエタノールの使用は、問題がある可能性がある。さらに、染色インキュベーションは比較的長くなる傾向を有し、このことは、エタノールの急速に蒸発する傾向の潜在的な好ましくない効果を、悪化する可能性がある。
エタノールの代わりに、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された染色試薬は、エチレングリコール、プロピレングリコール、またはこれらの組み合わせなどの、ポリオールを含む。たとえば、染色試薬は、１０体積％から４０体積％までのポリオールなど、１０体積％超のポリオールを含み得る。以下で検討されるように、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された染色試薬は、媒染剤に関して比較的低い濃度を含む。このことは、２０体積％よりも大きい濃度など、溶媒に関して比較的高い濃度の使用を可能にする。平均的なまたは高い媒染剤濃度を有する従来の染色試薬では、溶媒のこれらの濃度は、媒染剤が十分に溶解するのを妨げる可能性がある。
ヘマトキシリン染色の強度および選択性に影響を与え得る変数は、染色試薬のｐＨ、染色試薬中の媒染剤の濃度、染色試薬中のヘマトキシリン／ヘマテインの濃度、および染色インキュベーション温度を含む。それぞれ独立して、染色試薬のｐＨ、染色試薬中のヘマトキシリン／ヘマテインの濃度、および染色インキュベーション温度は、染色強度が増加する割合に正比例する傾向を有し、一方、染色試薬中の媒染剤の濃度は、染色強度が増加する割合に反比例する傾向を有する。一般に、染色強度が高まる際の速度は、染色選択性に反比例する。したがって、染色試薬のｐＨ、染色試薬中のヘマトキシリン／ヘマテインの濃度、および染色インキュベーション温度は、それぞれ独立して、染色選択性に反比例する傾向を有し、一方、染色試薬中の媒染剤の濃度は、染色選択性に正比例する傾向を有する。同じ相関性が、染色試薬のｐＨ、染色試薬中のヘマトキシリン／ヘマテインの濃度、および染色試薬中の媒染剤の濃度の、保存可能期間に対する効果にも当てはまり得る。
染色強度が高まる際のより大きい速度、より大きい染色選択性、およびより長い保存可能期間は全て、望ましい特性である傾向を有する。たとえば、染色強度が高まる際のより大きい速度は、試料処理スループットを向上させることができ、より長い保存可能期間は、使用者の便利さを向上させることができ、より大きい染色選択性は、染色品質を向上させ得る。これらの特徴に影響を与える変数は、独立的に考慮され得るが、これらは実際には、高度に相関している場合がある。本技術の実施形態により選択または調合された染色試薬の属性は、染色速度、染色選択性、および保存可能期間のバランスを向上させるために、染色試薬がこれらの変数間の相互関係のうちの１つまたは複数を利用するのを可能にし得る。さらに、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された染色試薬は、時間および／または温度を介した細胞核染色の色相および／または強度の調節を容易にする特性を有する。これらの染色試薬は、本技術の実施形態により構成された自動化された組織学的システムにおける、温度制御された内部環境を有する少なくともいくつかの染色機における使用に、非常に適している場合がある。
ヘマトキシリン染色中、染色強度は、平衡状態が達成されるまで、安定的に高まり得る。平衡状態において、染色試薬から試料上へのヘマテイン−媒染剤錯体の堆積速度、および試料から染色試薬中へのヘマテイン−媒染剤錯体の遊離速度は、ほぼ等しくなり得る。平衡状態における染色強度は、染色試薬中のヘマトキシリン／ヘマテイン濃度に大きく依存する傾向を有する。比較的低いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬は、比較的低い染色強度において平衡状態に達し得る。したがって、これらの染色試薬は、長い染色インキュベーション時間の後でさえ、暗色の染色を生成することができない場合がある。このことは、比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬を使用して明色の染色を生成するための短い染色インキュベーション時間は、制御が困難に過ぎる、という従来の仮定と結び付けられて、従来からの、ヘマトキシリン染色強度の全範囲を生成するために２つ以上の異なるヘマトキシリン／ヘマテイン染色試薬の調合物を使用することを動機付けてきた。たとえば、ヘマトキシリン染色強度の全範囲を生成するための染色試薬の従来の組は、少なくとも典型的には、比較的低いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬を使用しては生成され得ない暗色の染色を生成するための、比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する１つまたは複数の染色試薬、および、比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬を使用しては生成するのが困難に過ぎると見なされる明色の染色を生成するための、比較的低いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する１つまたは複数の染色試薬を含む。
本技術の実施形態により構成された自動化された組織学的システムおよびこれらのシステムとともに使用するために選択または調合される液体の組は、単一のヘマトキシリン染色試薬調合物を使用して、ヘマトキシリン染色強度の全範囲を確実に実現する能力を有し得る。たとえば、これらのシステムを用いて実現可能な染色インキュベーション時間に対する制御は、比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬を使用して明色の染色を確実に実現することを可能にし得る。したがって、本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された染色試薬は、５から６．５グラム毎リットルまでの範囲内、５．７５から６．３グラム毎リットルまでの範囲内、または別の好適な範囲内のヘマトキシリン／ヘマテイン濃度など、比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有し得る。少なくともいくつかの場合には、染色試薬のヘマトキシリン／ヘマテイン濃度は、沈殿物の形成により保存可能期間を容認できないほど減少させることなく、可能な限り高くなるように選択される。染色試薬は、ヨウ素酸ナトリウム、またはヘマトキシリンのヘマテインへの熟化を化学的に加速させるための別の好適な酸化剤を、さらに含み得る。染色試薬中のヨウ素酸ナトリウムの濃度は、たとえば、１０重量％未満とすることができる。
比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬の使用は、染色インキュベーション時間を有利に低減することができ、このことにより、試料処理スループットを高め得る。この利点が比較的低いｐＨを有する染色試薬に関してさえ存在し得ることが、期待される。したがって、染色速度を過度に犠牲にすることなく、比較的低いｐＨの、染色選択性に対する期待される利益を利用することが可能であり得る。比較的高いヘマトキシリン／ヘマテイン濃度を有する染色試薬および本技術の実施形態により選択または調合された他の染色試薬のｐＨは、たとえば、２．４から２．６までの範囲内、２．４５から２．５４までの範囲内、または別の好適な範囲内とすることができる。少なくともいくつかの場合には、ｐＨは、試料中の脂質の酸加水分解に起因する損傷などの、試料の許容できない損傷の危険を冒すことなく、可能な限り低くなるように選択される。これらの染色試薬は、緩衝されていても緩衝されていなくてもよい。緩衝されるとき、染色試薬は、フタル酸、クロロ酢酸塩、硫酸塩、グリシン、およびアラニンなどの、好適な緩衝剤を含み得る。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された染色試薬は、温度に対する感度が向上している。本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成された自動化された組織学的システムの、温度制御された染色機において使用されるとき、染色インキュベーション温度が、単独で、または染色強度を制御するために染色インキュベーション時間と関連させて、使用され得る。一般に、より高い温度は、染色速度の増加および染色選択性の減少を引き起こす場合があり、より低い温度は、染色速度の減少および染色選択性の増加を引き起こす場合がある。温度は、平衡状態における染色強度にも影響を与え得る。少なくともいくつかの場合には、本技術の実施形態により選択または調合された温度依存性の染色試薬は、比較的低い媒染剤濃度を有する。平衡状態におけるこれらの染色試薬を使用する染色強度は、平衡状態におけるより高い媒染剤濃度を有する染色試薬を使用する染色強度よりも、温度に対する感受性がはるかに高い。
比較的低い媒染剤濃度を有する染色試薬を使用する染色が、染色強度の全範囲を実現するために様々な染色インキュベーション温度で平衡状態にされることが、期待される。別法として、これらの染色試薬を使用する染色は、平衡状態に達する前に停止され得、温度および時間が一緒に使用されて、染色強度の全範囲内のいくつかまたは全ての強度を実現し得る。少なくともいくつかの場合には、染色インキュベーションの温度および時間は、容易に修正され得る。したがって、使用者は、単一の染色試薬を使用し、状況に応じて、染色選択性をある程度犠牲にして染色速度に有利となるように、または染色速度をある程度犠牲にして染色選択性に有利となるように、温度を選択することが可能であり得る。本技術の実施形態により選択または調合された温度依存性の染色試薬中の好適な媒染剤の濃度は、染色試薬中のヘマトキシリン／ヘマテインの濃度の１５０％未満（たとえば、１２５％未満または１００％未満）とすることができる。媒染剤は、硫酸アルミニウム水和物などのアルミニウム塩とすることができる。様々な染色色相および／または選択性を実現するために、他の金属（たとえば、鉄、銅、バナジウム、モリブデン、タングステン、インジウム、ニッケル、亜鉛、バリウム、コバルト、およびマンガン）の塩が、アルミニウム塩の代わりに使用され得る。
本技術の実施形態により選択または調合された染色試薬は、溶媒、ヘマトキシリン／ヘマテイン、緩衝剤、および媒染剤に加えて、他の好適な成分を含み得る。たとえば、染色試薬は、１つまたは複数の酸化防止剤を含み得る。たとえば、沈殿物の形成を低減し、このことにより染色試薬の保存可能期間を延ばすために、酸化防止剤が有用であり得る。存在するときは、好適な酸化防止剤はとりわけ、没食子酸およびハイドロキノンなどの、フェノール系酸化防止剤を含む。別の例として、染色試薬は、ベータシクロデキストリンまたは他の好適なシクロデキストリンなどの、１つまたは複数の安定剤を含み得る。本技術の特定の実施形態により選択または調合される染色試薬は、７４７ｍＬの脱イオン水、２５２．７ｍＬのエチレングリコール、６．０６グラムのヘマトキシリン、０．６５グラムのヨウ素酸ナトリウム、２６．６７グラムの硫酸アルミニウム水和物、９．３２グラムのハイドロキノン、および１１．３５グラムのベータシクロデキストリンを含む。
染色後、試料から残留染色試薬を除去するために、およびさらなる染色を止めるのに十分な程度に試料の液体含有物のｐＨを高めるために、第２の洗浄が使用され得る。第２の洗浄は、第１の洗浄に関して上で検討された同じ洗浄液およびプロトコルの使用を含み得る。第２洗浄後、試料のムチンおよび他の細胞核以外の部分から、染色を少なくとも部分的に除去するために、染色弁色が行われ得る。少なくともいくつかの場合には、試料の細胞核染色を明色化するための染色退行は、染色弁色と併せて行われる。染色の弁色および退行は、スライド上に染色弁色液を分注すること、分注された染色弁色液を試料と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、（たとえば、染色弁色液が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）充分な染色の弁色および退行をもたらすこと、および次いで分注された染色弁色液を除去すること、を含み得る。分注された染色弁色液が試料と接触している時間は、たとえば、３０秒から１２０秒までの範囲内の時間とすることができる。
染色弁色液は、酸性とすることができ、脱イオン水、酸（たとえば酢酸）、および溶媒を含み得る。洗浄液および染色試薬の場合のように、溶媒は、エチレングリコール、プロピレングリコール、またはこれらの組み合わせなどの、ポリオールとすることができる。たとえば、染色弁色液は、１０体積％から４０体積％までのポリオールなど、１０体積％超のポリオールを含み得る。特に比較的長い染色弁色インキュベーションと併せた、少なくともいくつかの従来の染色弁色液の使用は、試料内の構造に、形態学的な損傷を引き起こす可能性がある。本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成された染色弁色液における、ポリオール溶媒の使用は、この種類の形態学的の損傷に抵抗するようにこれらの構造を調整するのを助け得る。加えてまたは別法として、本技術の実施形態により構成された染色弁色液は、試料内の構造に形態学的な損傷を引き起こす可能性をさらに低減するために、比較的低い濃度の酸を含み得る。たとえば、これらの染色弁色液のｐＨは、２．７よりも大きいなど、２．５よりも大きくすることができる。本技術の特定の実施形態により選択または調合される染色弁色液は、約７００ｍＬの脱イオン水、４ｍＬの氷酢酸、および２５０ｍＬのプロピレングリコールを含む。染色弁色液のｐＨは、たとえば、２．９から３．１までの範囲内とすることができる。
少なくともいくつかの場合には、染色の弁色および退行のために使用されることに加えて、染色弁色液は、自動化された組織学的システムの構成要素内でのヘマトキシリン含有沈殿物の形成を除去および／または低減するために使用され得る。たとえば、これらの場合では、ヘマトキシリン含有沈殿物の形成を除去および／または低減するために、染色弁色液が、導管および染色試薬を通常担うシステムの他の構成要素を通して流し込まれ得る。染色弁色液を使用することに加えてまたはこれに代えて、本技術の実施形態により構成されたシステムは、この目的および／または他の目的のために、１つまたは複数の他の清浄化液を使用し得る。本技術の特定の実施形態により選択または調合される清浄化液は、約４８０ｍＬの脱イオン水、５００ｍＬのプロピレングリコール、および１６．６７ｍＬの６Ｎ塩酸を含む。本技術の別の実施形態により選択または調合される清浄化液は、４５０ｍＬの脱イオン水、５００ｍＬのプロピレングリコール、５９グラムのクエン酸三ナトリウム二水和物、および５０ｍＬの１Ｎ塩酸を含む。
染色の弁色および退行後、試料から残留染色弁色液を除去するために、第３の洗浄が使用され得る。第３の洗浄は、第１のおよび第２の洗浄の文脈において上で検討された、同じ洗浄液およびプロトコルの使用を含み得る。第３の洗浄後、染色定着および色相調節（たとえば青色化または紫色化）は、ヘマトキシリン−媒染剤−ＤＮＡ錯体を安定させ染色色相を変える傾向を有する環境に、試料を曝すことを含み得る。染色の定着および色相調節は、スライド上に染色定着試薬を分注すること、分注された染色定着試薬を試料と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、（たとえば、染色定着試薬が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）充分な染色定着および色相調節をもたらすこと、ならびに次いで分注された染色定着試薬を除去すること、を含み得る。分注された染色定着試薬が試料と接触している時間は、たとえば、約３０秒とすることができる。染色定着試薬は、アルカリ性溶液（たとえば緩衝アルカリ性溶液）および溶媒を含み得る。洗浄液、染色試薬、および染色弁色液の場合のように、溶媒は、エチレングリコール、プロピレングリコール、またはこれらの組み合わせなどの、ポリオールとすることができる。たとえば、染色定着試薬は、１０体積％から６０体積％までのポリオールなど、１０体積％超のポリオールを含み得る。本技術の特定の実施形態により選択または調合される染色定着試薬は、約７００ｍＬの脱イオン水、１２．１グラムのトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、２８．４ｍＬの塩酸、および２５０ｍＬのプロピレングリコールを含む。
染色定着試薬のｐＨは、染色の色相を変えるように選択され得る。たとえば、より高いｐＨを有する染色定着試薬は、より低いｐＨを有する染色定着試薬よりも急速な青色への退行を引き起こし得る。したがって、試料が染色定着試薬に曝される設定された時間の期間を前提とすると、染色定着試薬が比較的高いｐＨ（たとえば９を超える）を有する場合、結果的な染色は青色であり得、一方で、染色定着試薬が比較的低いｐＨ（たとえば８未満）を有する場合、結果的な染色は紫色であり得る。さらに、染色定着試薬に試料が曝される時間の期間が比較的長く、染色定着試薬が比較的低いｐＨ（たとえば８未満）を有するとき、青色化の相対的レベルなどの染色色相を変えるために、染色定着および色相調節の間の温度が使用され得る。染色強度を調節するために温度を変えるという文脈において上で検討されたように、温度は、試料処理中に使用される液体の特性（たとえばｐＨ）よりも、調節するのに便利であり得る。したがって、温度を介して色相を制御する能力は、有用な特徴であり得る。所望の青色化のレベルなどの所望の色相を達成するために、ｐＨ調節と併せて温度調節も使用され得る。
染色定着および色相調節後、試料から残留染色定着試薬を除去するために、第４の洗浄が使用され得る。第４の洗浄は、第１、第２、および第３の洗浄の文脈において上で検討された、同じ洗浄液の使用を含み得る。少なくともいくつかの場合には、第４の洗浄は、第１、第２、および第３の洗浄よりも大きい数、たとえば２回の代わりに３回の、反復を含む。第４の洗浄後、試料の対比染色は、スライド上に対比染色試薬を分注すること、分注された対比染色試薬を試料と好適な対比染色インキュベーション時間の間接触したままとさせて、（たとえば、対比染色試薬が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）試料を対比染色すること、および次いで分注された対比染色試薬を除去すること、を含み得る。対比染色インキュベーション時間は、たとえば、３０秒から５分までの範囲内の時間とすることができる。本技術の特定の実施形態による試料処理方法では、この対比染色インキュベーション時間は２分である。
対比染色試薬は、試料を十分に対比染色して、細胞質組織と結合組織との間の適正な弁色が可能になるように、選択または調合され得る。さらに、対比染色試薬は、所望の染色色相をもたらすｐＨを有するようになど、所望の染色色相を実現するように、さらに選択または調合され得る。本技術の実施形態により選択または調合される対比染色試薬は、脱イオン水、対比染色染料（たとえばエオシン）、および対比染色染料を溶解状態に維持するための溶媒を含み得る。洗浄液、染色試薬、染色弁色液、および染色定着試薬の場合のように、溶媒は、エチレングリコール、プロピレングリコール、またはこれらの組み合わせなどの、ポリオールとすることができる。たとえば、対比染色試薬は、３０体積％から７０体積％までのポリオール、場合によっては４０％から６０％までのポリオールなど、３０体積％超のポリオールを含み得る。本技術の特定の実施形態により選択または調合される対比染色試薬は、約５００ｍＬの脱イオン水、７５０ミリグラムのエオシンＹ、１ｍＬの氷酢酸、および５００ｍＬのプロピレングリコールを含む。対比染色試薬は、たとえば３．６５から４．２５までの範囲内のｐＨを有し得る。このｐＨは、従来のエオシン対比染色試薬のｐＨよりも低くすることができる。たとえば、エオシンＹがプロピレングリコール中でエタノール中よりも低いｐＨ値（たとえば４未満のｐＨ値）で遊離酸へと変わるのを、防止することが可能であり得る。本技術の他の実施形態により選択または調合される対比染色試薬は、リットルあたり５．４グラムのエオシンＹの濃度など、より高い濃度のエオシンを含み得る。これらの対比染色試薬は、たとえば、所望の対比染色強度を達成するために、退行に大きく依存し得る。
対比染色後、試料から残留対比染色試薬を除去するために、第５の洗浄が使用され得る。第５の洗浄は、対比染色を弁色し退行させるためにも使用され得る。対比染色がエオシン対比染色であるとき、対比染色弁色は、試料内の筋肉細胞または上皮細胞の赤血球、コラーゲン、および細胞質を、細胞質が最も明るい色調を有し、赤血球が最も暗い色調を有し、コラーゲンが中間の色調を有する、ピンクの３つの異なる色調に染色させ得る。従来の対比染色の弁色および退行は、少なくとも典型的には、試料の脱水と併せて実行される。たとえば、従来の対比染色の弁色および退行は、少なくとも典型的には、エタノールの濃度が大きくなり水の濃度が小さくなる段階付けられたエタノールと水との混合物と試料を接触させること、および次いで無水アルコールと試料を接触させることを含む。
第５の洗浄は、第１、第２、第３、および第４の洗浄の文脈において上で検討された、同じ洗浄液の使用を含み得る。いくつかの場合には、第５の洗浄の１つまたは複数の反復の継続時間は、対比染色の弁色および退行のレベルを制御するように調節可能である。たとえば、第５の染色は、試料が約２０秒間洗浄液に曝される第１の反復を含み得、これに、試料が３０から８０秒までの範囲内の時間の期間の間洗浄液に曝される第２の反復が続く。本技術の特定の実施形態による試料処理方法では、試料が第２の反復中に洗浄液に曝される時間の期間は、５０秒である。第１の反復は主として、試料から残留対比染色試薬を除去するために機能し得る。第２の反復は主として、対比染色の変動可能な弁色および退行を可能にするために機能し得る。エオシン染色は、対比染色の弁色および退行中の蒸発と関連付けられる不均等さに対して、比較的感受性が高い傾向を有する。したがって、少なくともいくつかの場合には、第５の洗浄中に試料が洗浄液に接触する合計時間は、１００秒未満である。洗浄液の対比染色の弁色および退行の能力は、その調合に影響を与え得る。たとえば、洗浄液中の５０％を大きく上回る水濃度は、試料の細胞質が試料の赤血球よりも暗色となるなどの、標準的でない対比染色弁色をもたらす傾向を有し得る。洗浄液中の５０％を大きく下回る水濃度は、不十分なレベルの対比染色の弁色および退行を生成する傾向を有し得る。したがって、上記のように、洗浄液は、５０％＋／−３％などの約５０％の水濃度を有し得る。
第５の洗浄後、試料は、カバースリップ装着と適合しないであろう残留した疎水性を有する場合がある。第５の洗浄後の試料の第２の調整は、この疎水性を低減することを含み得る。少なくともいくつかの場合には、第２の調整は、スライド上に調整液を分注すること、分注された調整液を試料と好適な時間の期間の間接触したままとさせて、（たとえば、調整液が少なくとも部分的に表面張力によって維持される形状を有する液溜まりの形態である間に）試料を全体的にまたは漸進的に調整すること、および次いで分注された調整液を除去すること、を含む。分注された調整液が試料と接触している時間は、たとえば、５秒から１５秒までの範囲内の時間とすることができる。特定の例では、この時間は１０秒である。調整液は、第１の調整中に使用される、同じ調整液とすることができる。少なくともいくつかの場合には、試料の疎水性／親水性を変えるのに非常に適していることに加えて、調整液は、第５の洗浄とカバースリップ装着との間の時間期間中に試料を保護するのに、非常に適している。たとえば、ジ（プロピレングリコール）エーテルおよびトリ（プロピレングリコール）エーテル（たとえばトリ（プロピレングリコール）ブチルエーテル）および本技術の実施形態により選択または調合される他の調整液は、この時間期間中の組織の潜在的に破壊的な乾燥を防止するのに、キシレンよりも優れている場合がある。したがって、これらの調整液の使用は、この時間期間の長さに対する制約を低減または排除し得る。このことは、たとえば、ロックステップ式の処理管理に対する時間制約を低減するために、および／または、試料に対して追加の操作が行われ得る時間窓を提供するために、有用であり得る。
上で検討されたように、カバースリップ装着のための従来の試料の調整は、少なくとも典型的には、段階付けられたエタノールと水との混合物および続いて無水エタノールを使用して、対比染色弁色と併せて実行される。その後、試料は少なくとも典型的には、対比染色弁色を停止するために、およびカバースリップ装着用接着剤との相互作用のために試料をさらに調整するために、キシレンと接触させられる。しかしながら、第１の調整の文脈において上で検討されたように、自動化された組織学的システムにおけるエタノールおよびキシレンの使用は、特にシステムが高くされた基準温度で動作するときに、問題がある可能性がある。ジ（プロピレングリコール）エーテルおよび本技術の実施形態により選択または調合される他の調整液は、エタノールの必要性を低減または排除し得る。少なくともいくつかの場合には、調整液は、カバースリップ装着のために試料を部分的に調整し、カバースリップ装着用接着剤との相互作用のために試料をさらに調整するために、カバースリップ液が、第２の調整中に、キシレンの代わりに調整液の後で使用される。カバースリップ液は、水と不混和であるように（たとえば記録保管された試料からの染料の浸出を低減または排除するように）、および妥当な継続時間（たとえば５分）の乾燥工程中に十分に硬化するに足る揮発性を有するように、選択または調合され得る。
カバースリップ液は、モノテルペン（たとえばリモネン）などの、テルペンを含み得る。本技術の特定の実施形態により選択または調合されるカバースリップ液は、５００百万分率のブチルヒドロキシトルエンなどの好適な保存剤を有する、約１００％のｄ−リモネンを含む。カバースリップ液におけるモノテルペンの使用は、調整液におけるモノテルペンの使用よりも、はるかに問題が少ない傾向がある。たとえば、ジ（プロピレングリコール）エーテル調整液の使用に続くカバースリップ装着のための試料の準備のために十分な、モノテルペンカバースリップ液の量は、第１の調整および第２の調整の最初の段階中に使用されるジ（プロピレングリコール）エーテル調整液の量よりも、はるかに小さい場合がある。少なくともいくつかの場合には、モノテルペンカバースリップ液の利用される量は、これがその使用後に目立った有毒煙霧をもたらすことなく完全に蒸発する程度に、十分小さい。これらの場合では、液体モノテルペン廃棄物が存在しない場合があるので、特別なプロトコルが存在するとしても、システム廃液中のモノテルペンの存在に起因するこれらの液体の修正および／または取り扱いのためには、特別なプロトコルの必要性もない場合がある。
本技術の実施形態により構成された自動化された組織学的システムでは、カバースリップ液は、染色機内で、試料が染色機から出た後でカバースリッパー内で、または別の好適な場所において、試料に付着され得る。カバースリップ液の使用は、最初にスライド上にカバースリップ液を分注すること、および次いで分注されたカバースリップ液を除去することを含み得る。たとえば、カバースリップ液は、スライドの縁部の近くに分注され、エアナイフを使用してスライドにわたって掃かれ得る。このことは、スライド上に残っているどのような残留調整液も除去する役割を果たし得る。その後、カバースリップ液は、１回、２回、３回、または別の好適な回数、スライドの中央近くに分注され得、カバースリップがスライドに付着される間、所定位置に残され得る。
上で検討されたように、本技術の実施形態により選択または調合される染色試薬および対比染色試薬は、染色染料および対比染色染料をそれぞれ溶解状態に維持するための、非エタノール溶媒を含み得る。これらの溶媒が共通である、たとえば、同じである、同じ化学分類内にある、またはその他の様式で機能的に類似であることは、有利であり得る。さらに、所与の染色試薬および対比染色試薬と併せて使用される１つまたは複数の他の液体が、その染色試薬およびその対比染色試薬の共通の溶媒と、同じである、同じ化学分類内にある、またはその他の様式で機能的に類似である溶媒を含むことは、有利であり得る。共通の溶媒のこの使用は、試料処理一貫性および品質を向上させるものと期待される。この利益は、たとえば、液体が共通の溶媒を有するときに、所与の液体が先に分注された液体の残りの量を置き換える際の効率および／または一貫性の向上と関連付けられ得る。他の補足的なまたは代替の利益および機構も、可能である。
本技術の少なくともいくつかの実施形態により選択または調合された液体の組においては、染色試薬、対比染色試薬、および洗浄液は、１０体積％超のポリオールを個々に含む。本技術の実施形態により選択または調合された液体の、これらのおよび他の組のうちの少なくともいくつかにおいては、染色試薬、染色弁色液、染色定着試薬、対比染色試薬、および洗浄液のうちの全て、１つを除いて全て、または２つを除いて全ては、１０体積％超のプロピレングリコールなどの１０体積％超の同じポリオールなど、１０体積％超のポリオールを含む。本技術の少なくともいくつかの実施形態による試料処理方法では、スライドが染色機内へと（たとえば染色機の温度制御された内部環境内へと）移動された後でスライドが染色機から出る前に、スライド上に分注される全ての液体の合計は、一価アルコールに関してよりもポリオールに関して、より大きい体積濃度を有する。少なくともいくつかの場合には、分注される総液体は、一価アルコールを少なくとも実質的に含まないか、または、３％未満の体積濃度の一価アルコールを少なくとも有する。さらに、分注される総液体は、キシレンを少なくとも実質的に含まない。
比較的少ない（たとえば１つの）調整液調合物の使用、洗浄および対比染色弁色の両方に対する同じ液体の使用、比較的少ない（たとえば１つの）染色試薬調合物を用いて染色強度の全範囲を実現する能力、ならびに／または他の要因に、少なくとも部分的に起因して、本技術の実施形態による試料処理方法は、従来の試料処理方法中に使用されると考えられるよりも少ない、様々な種類の液体の使用を含み得る。同様に、本技術の実施形態により選択または調合される液体の完全な組は、含み得る構成要素となる液体が、対応する機能性を有する従来の組よりも少ない。本技術の実施形態により選択または調合される液体の組に属する液体は、それぞれ、本技術の実施形態により構成された自動化された組織学的システムの、様々な対応する供給容器内に保持され得、またそこから引き込まれ得る。これらのシステムは、流体に関して自己完結型で、より少ない供給容器、配管用の導管、および／または対応する機能性の従来のシステムに含まれる液体取り回し構成要素で、動作可能とすることができる。潜在的な利益の中でもとりわけ、このことは、本技術の少なくともいくつかの実施形態により構成された自動化された組織学的システムの、コスト、複雑さ、および／または容積を低減し得る。
処理液の選択、選択された処理液が分注される順序、各処理液に関する分注および除去の繰り返しの回数、ならびに各繰り返しに関する液体対試料の接触の継続時間（たとえばインキュベーション時間）は、所定のレシピに基づくことができる。少なくともいくつかの場合には、所与の液体体積内に浸漬された試料は、（たとえば同じ処理工程の引続く反復において）同じ処理液の、または（たとえば新しい処理工程を始めるために）異なる処理液の、別の液体体積と接触させられる前に、少なくとも部分的に露出される。上で検討されたように、このことは、少なくともいくつかの試料処理工程の能力（たとえば精度）を向上させる。いくつかの場合には、これらの向上は、退行性染色の文脈におけるよりも、進行性染色の文脈においてより明白である。したがって、本技術の実施形態による少なくともいくつかの試料処理方法においては、染色の弁色および退行の必要性が、従来の試料処理方法においてよりも、低くなり得る。
本技術の実施形態による試料処理方法は、染色機内で、スライドによって担われる試料を少なくとも脱パラフィン、染色、染色定着、対比染色、および対比染色弁色するために、所定のレシピに従って、６つ以内の異なる調合物の液体をスライド上に自動的に分注することを含み得る。方法を実行するための液体の完全な組は、脱パラフィン液、調整液、染色試薬、染色定着試薬、対比染色試薬、および洗浄液を含み得る。同様に、本技術の実施形態による試料処理方法は、染色機内で、スライドによって担われる試料を少なくとも脱パラフィン、染色、染色弁色、対比染色、および対比染色弁色するために、所定のレシピに従って、７つ以内の異なる調合物の液体をスライド上に自動的に分注することを含み得る。これらの方法を実行するための液体の完全な組は、脱パラフィン液、調整液、染色試薬、染色弁色液、染色定着試薬、対比染色試薬、および洗浄液を含み得る。本技術の実施形態により選択または調合される液体のこれらのおよび他の含まれ得る他の液体の組は、たとえば、カバースリップ液および清浄化液を含む。少なくともいくつかの場合には、本技術の実施形態により選択または調合される液体の完全な組の全ての構成要素は、希釈せず使用されるように構成される。
支援システムの選択された例
図８９は、本技術の実施形態による液体供給部６１００の斜視図である。液体供給部６１００は、１つまたは複数のポンプ６１１０、フィルタ６１１２（１つが識別されている）、および容器ベイ６１２０を含み得る。容器ベイ６１２０は、容器を保持するための、一連の容器スロット６１２２（１つが識別されている）を含み得る。処理液を保持する容器は、スロット６１２２内に設置され、染色機６に処理液をポンプ送給する様々なポンプ６１１０に接続され得る。図８９は、スロット６１２２内に位置付けられた容器６１３０、および別のスロット６１２２内に挿入される用意のできた別の容器６１３２を示す。容器が空であるときは、液体供給部６１００は、別の容器に自動的に切り替わることができ、いくつかの実施形態では、その空の容器がシステムの作業の流れを中断することなく新しい容器で置換され得るように、使用者に警告を発し得る。脱パラフィン液および洗浄液などの、大きな量で使用される処理液は、大型液体容器または複数の容器から供給され得る。液体供給部６１００の流体に関する構成要素に容器を流体的に結合するために、広範な異なる継手が使用され得る。
容器６１３２は、適切な構成要素内に正しい液体がポンプ送給されることを保証するための、１つまたは複数の特徴部分を含み得る。ベイ６１２０は、各容器から処理液情報を取得するように位置付けられた１つまたは複数の読み取り装置を含むことができ、そのような処理液情報は、バーコード、磁気素子（たとえば磁気ストリップ）、またはＲＦＩＤタグの一部とすることができる。ＲＦＩＤタグが容器６１３２上に含まれる場合、ベイ６１２０は、適正な液体が適切なベイ内に導入されていることを確認するために、ＲＦＩＤタグを読み取ることができる。図２および図８９を参照すると、制御装置１８（図２）は、（１）利用可能な処理液に基づいて染色プロトコルを決定する、（２）処理液の使用を追跡して予定される容器交換を決定する、ならびに／または（３）これら以外で、利用可能な処理液の数および種類に少なくとも部分的に基づいて、システム２の構成要素に命令するための情報を、ベイ６１２０から受信し得る。
図９０は、本技術の実施形態による容器６１３２の等角分解図である。容器６１３２は、ハット組立体６２００および受容器６２０２を含み得る。ハット組立体６２００は、アーム６２１０の弓形部材６２２０（１つが識別されている）が受容器６２０２の受容特徴部分６２３０（たとえば貫通孔、凹部、等）内に位置付けられるときに受容器６２０２上にしっかりと留まっているための、アーム６２１０を含み得る。アーム６２１０は、弓形部材６２２０を受容特徴部分６２３０内へとロックされた状態に保つように、内向きに付勢され得る。使用者は、アーム６２１０を、弓形部材６２２０が受容特徴部分６２３０から外に移動されるまで引き離すことができ、次いでハット組立体６２００を受容器６２０２から離れるように移動させることができる。
図９１は、容器６１３２の部分断面図である。ハット組立体６２００および受容器６２０２は、嵌合可能な握り６３００、６３０２をそれぞれ有し得る。組み立てられると、使用者は、握り６３００、６３０２を便利に把持して、容器６１３２を手動で輸送し得る。必要であればまたは所望であれば、他の種類の握りの配置構成も使用され得る。ハット組立体６２００は、受容器６２０２のチャンバ６２５２を通って下向きに延在する管路６２５０（たとえば管状部材）を含み得る。管路６２５０の端部６２５４は、チャンバ６２５２の底部６２５６に少なくとも近接して、またはチャンバ６２５２に関する任意の他の所望の場所に、位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、端部６２５４は、底部６２５６から閾値距離（たとえば１．３ｃｍ（０．５インチ））以内に位置付けられ得る。管路６２５０は、端部６２５４が、側壁６２６０に隣接して置かれ、デッドボリュームを制限するために使用されるチャンバ６２５２のもっとも深い領域に位置付けられるように、角度の付いた部位６２６１を有し得る。液体は、受容器６２０２によって最小の液体の体積が保持されるときでさえも、管路６２５０を通して引かれ得る。図９１に示されるように、デッドボリュームがあればこれをさらに最小化するように、受容器６２０２の側壁６２６０に近接して、チャンバ６２５２の相対的に深い領域が位置付けられ得る。
本明細書において開示されるシステムは、バッグインボックス容器を含む他の種類の容器も使用することができ、このバッグインボックス容器は、限定するものではないが、折り畳み可能な袋体、これらの袋体に封入されたチューブ、蓋、および箱を含む。バッグインボックス容器の非例示的な実施形態が、米国特許第７，３０３，７２５号において開示されている。
図９２は、１つの実施形態による廃棄物容器の等角図である。廃棄物容器７１００は、チャンバ７１１１内の液体廃棄物の量を検知可能な、１つまたは複数のセンサ組立体７１１０を含み得る。廃棄物は、給送チューブ７１１３を通してチャンバ７１１１内へと送達され得る。センサ組立体７１１０は、センサ７１１５、およびセンサ７１１５が垂直方向に移動する際に沿う案内ロッド７１２０を含み得る。廃棄物容器７１００は、複数の廃棄物容器（たとえば図２の廃棄物容器３２、３４）の一部とすることができるか、またはシステム２内の任意の他の場所にあることができる。
図９３は、本技術の１つの実施形態によるセンサ７１１５の断面図である。センサ７１１５は、チャンバ７１１１内に保持される廃棄物の体積を検知するために浮動することができ、フロートセンサ７１４２および保護シールド７１４４を含み得る。保護シールド７１４４は、粒子（たとえば染色試薬からの粒子）が、センサチャンバ７１４５に入らないようにすることができる。センサ７１４２および保護シールド７１４４は、ロッド７１２０に沿って一緒に摺動することができ、この間、保護シールド７１４４は、物質（たとえばセンサ７１４２の動作に影響を与え得る粒子）がチャンバ７１４５に入るのを、防止または制限する。他のセンサの構成が利用され得る。
結論
本開示は、網羅的であるようには、または本明細書において開示される厳密な形態に本技術を限定するようには、意図されていない。具体的な実施形態が、例示を目的として本明細書において開示されるが、本技術から逸脱することなく、当業者が認識するであろうような、様々な等価な修正形態が可能である。いくつかの場合には、本技術の実施形態の説明を不必要に分かりにくくするのを回避するために、よく知られている構造および機能は、詳細には示されていないかまたは記載されていない。方法のステップが、本明細書において特定の順番で提示される場合があるが、代替の実施形態では、それらのステップは、別の好適な順番を有し得る。同様に、特定の実施形態の文脈において開示される本技術のある態様が、他の実施形態において組み合わされ得るかまたは排除され得る。さらに、ある実施形態と関連付けられる利点がそれらの実施形態の文脈において開示されている場合がある一方で、他の実施形態もまたそのような利点を呈する場合があり、そのような利点または本技術の範囲に属する本明細書において開示される他の利点を、全ての実施形態が必ずしも呈する必要がある訳ではない。たとえば、本技術のある実施形態により選択または調合された処理液は、一価アルコール（たとえばエタノール）および／またはキシレンを含まないが、本技術の他の実施形態により選択または調合された処理液は、一価アルコール（たとえばエタノール）および／またはキシレンを含む場合がある。本開示および関連技術は、本明細書には明示的には示されないかまたは記載されない、様々な実施形態を包含し得る。
本技術の特定の態様は、制御装置または他のデータプロセッサによって実行されるルーチンを含む、コンピュータ実行可能命令の形態をとり得る。少なくともいくつかの実施形態では、制御装置または他のデータプロセッサは、これらのコンピュータ実行可能命令のうちの１つまたは複数を実行するように、特定的にプログラムされ、構成され、かつ／または構築される。さらに、本技術のいくつかの態様は、磁気的にもしくは光学的に読み取り可能なかつ／または取り外し可能なコンピュータディスク、ならびにネットワークにわたって電子的に分散された媒体を含む、コンピュータ可読媒体上に保存または分散されるデータ（たとえば非一時的データ）の形態をとり得る。したがって、本技術の態様に特有のデータ構造およびデータの伝送は、本技術の範囲内に包含される。本技術は、特定のステップを行うようにコンピュータ可読媒体をプログラムする方法、およびこれらのステップを実行する方法の、両方も包含する。
本明細書において開示される方法は、本技術を実施する方法（たとえば、開示されるデバイスおよびシステムを製作および使用する方法）に加えて、本技術を実施するように他人に指示する方法を含み、包含する。たとえば、特定の実施形態による方法は、スライドキャリアが複数の顕微鏡スライドを保持する間、スライドキャリアを第１の位置に位置付けることと、スライドキャリアを加熱器装置によって画定される循環ループ内へと移動させるために、第１の位置から第２の位置へとスライドキャリアをロボット式に移動させることと、スライドキャリアが第２の位置にある間、スライドを伝導により加熱することと、を含む。別の実施形態による方法は、そのような方法を指示することを含む。
本開示全体を通して、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」といった単数に関する用語は、文脈がそうではないと明白に示さない限りは、複数の言及対象を含む。同様に、「または」という単語が、２つ以上の物品のリストを参照する場合に他の物品には含まれない単一の物品のみを意味するように、明示的に限定されない限りは、そのようなリストにおける「または」の使用は、（ａ）リスト中の任意の単一の物品、（ｂ）リスト中の全ての物品、または（ｃ）リスト中の物品の任意の組み合わせ、を含むように解釈されるものとする。加えて、「備えている」などの用語は、本開示全体を通して、任意のより大きい数の同じ特徴および／または１つもしくは複数の追加的な種類の特徴が除外されない形で、少なくとも挙げられた特徴を含むことを意味するように使用される。「上側の」、「下側の」、「前方の」、「背後の」、「垂直な」、および「水平な」などの、方向に関する用語は、本明細書において、様々な要素間の関係を表現し明確にするために使用される場合がある。そのような用語は絶対的な配向を示していないことが、理解されるべきである。本明細書における「１つの実施形態」、「実施形態」、または同様の表現への言及は、その実施形態と関連して記載される特定の特徴、構造、動作、または特性が、本技術の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。したがって、本明細書におけるそのような句または表現の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及している訳ではない。さらに、様々な特定の特徴、構造、動作、または特性が、１つまたは複数の実施形態において、任意の好適な方法で組み合わされ得る。

Claims (43)

  1. 自動化された組織学的染色システムにおいて試料を処理するための方法であって、
    前記システムの染色機内へとスライドキャリアをロボット式に移動させるステップであって、前記スライドキャリアがスライドを担い、前記スライドが前記試料をそれぞれ担い、前記試料が少なくとも部分的にパラフィン内に包埋される、ロボット式に移動させるステップと、
    前記試料を少なくとも脱パラフィン、染色、および対比染色するために、所定のレシピに従って前記スライド上に液体を自動的に分注するステップと、
    前記液体を自動的に分注するステップの後で、前記染色機から外に前記スライドキャリアをロボット式に移動させるステップと、を含み、
    前記染色機内へと前記スライドキャリアを移動させるステップの後で、且つ前記染色機から外に前記スライドキャリアを移動させるステップの前に、前記スライド上に分注される全ての液体の合計が、一価アルコールの体積濃度よりも大きなポリオール体積濃度を有する、方法。
  2. 前記試料を染色するステップが、前記試料を非免疫組織化学的に染色することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記染色機内へと前記スライドキャリアを移動させるステップの後で、且つ前記染色機から外に前記スライドキャリアを移動させるステップの前に、前記スライド上に分注される全ての液体の前記合計が、３％未満の一価アルコールの体積濃度を有する、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記染色機内へと前記スライドキャリアを移動させるステップの後で、且つ前記染色機から外に前記スライドキャリアを移動させるステップの前に、前記スライド上に分注される全ての液体の前記合計が、少なくとも一価アルコールを含まない、請求項１または２に記載の方法。
  5. 前記染色機内へと前記スライドキャリアを移動させるステップの後で、且つ前記染色機から外に前記スライドキャリアを移動させるステップの前に、前記スライド上に分注される全ての液体の前記合計が、少なくともキシレンを含まない、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記染色機内へと前記スライドキャリアをロボット式に移動させるステップが、前記染色機の温度制御された内部環境内へと前記スライドキャリアをロボット式に移動させることを含み、
    前記液体を自動的に分注するステップが、前記内部環境の平均温度が周囲温度よりも高い間に、前記液体を自動的に分注することを含む、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
  7. 前記液体を自動的に分注するステップが、脱パラフィン液、調整液、染色試薬、染色定着試薬、対比染色試薬、および洗浄液を自動的に分注することを含む、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記脱パラフィン液が、５０体積％よりも大きいＣ９〜Ｃ１８アルカン濃度を有する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記脱パラフィン液が、１０体積％から３０体積％までのＣ１４〜Ｃ１６アルカン濃度、および７０体積％から９０体積％までのＣ９〜Ｃ１５アルカン濃度を有する、請求項７に記載の方法。
  10. 前記調整液が、５０体積％超のグリコールエーテルを含む、請求項７から９のいずれかに記載の方法。
  11. 前記調整液が、５０体積％超のジ（プロピレングリコール）エーテルを含む、請求項７から９のいずれかに記載の方法。
  12. 前記染色試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、１０体積％超のポリオールを含む、請求項７から１１のいずれかに記載の方法。
  13. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液のうちの少なくとも３つが、１０体積％超の同じポリオールを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液のうちの少なくとも３つが、１０体積％超のプロピレングリコールを含む、請求項１２に記載の方法。
  15. 前記液体を自動的に分注するステップが、染色弁色液を自動的に分注することを含む、請求項７から１４のいずれかに記載の方法。
  16. 前記液体を自動的に分注するステップが、７つ以内の異なる調合物の液体を自動的に分注することを含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記液体を自動的に分注するステップが、７つ以内の異なる供給容器からそれぞれ引き込まれる液体を自動的に分注することを含む、請求項１５または１６に記載の方法。
  18. 自動化された組織学的染色システム内で試料を処理するための方法であって、
    前記試料と、５０体積％よりも大きいＣ９〜Ｃ１８アルカン濃度を有する脱パラフィン液とを、接触させるステップと、
    前記試料と前記脱パラフィン液とを接触させるステップの後で、前記試料と、一価アルコールの体積濃度よりも大きなポリオール体積濃度を有する非水性の調整液とを、接触させるステップと、
    前記試料と前記非水性の調整液とを接触させるステップの後で、前記試料と水性の洗浄液とを接触させるステップと、を含む方法。
  19. 前記試料と前記非水性の調整液とを接触させるステップと、前記試料と前記水性の洗浄液とを接触させるステップとの間に、前記非水性の調整液以外の液体が前記試料に接触せず、
    前記非水性の調整液が、単一の供給容器から引き込まれる、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記非水性の調整液が、５０体積％超のグリコールエーテルを含む、請求項１８または１９に記載の方法。
  21. 前記非水性の調整液が、５０体積％超のジ（プロピレングリコール）エーテルを含む、請求項１８または１９に記載の方法。
  22. 自動化された組織学的染色システム内で試料を処理するための方法であって、
    前記試料と染色試薬とを接触させるステップと、
    前記試料と洗浄液とを接触させて、前記試料から前記染色試薬を少なくとも部分的に除去するステップと、
    前記試料と前記洗浄液とを接触させるステップの後で、前記試料と対比染色試薬とを接触させるステップと、
    前記試料と前記対比染色試薬とを接触させるステップの後で、前記試料と前記洗浄液とを接触させて、前記試料の対比染色を弁色するステップと、を含み、
    前記染色試薬、前記洗浄液、および前記対比染色試薬が、一価アルコールに関してよりもポリオールに関してより大きい体積濃度を有する、方法。
  23. 前記染色試薬が、非免疫組織化学的な染色試薬である、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記洗浄液が界面活性剤を含む、請求項２２または２３に記載の方法。
  25. 前記洗浄液が、１０体積％超のプロピレングリコールを含む、請求項２２から２４のいずれかに記載の方法。
  26. 前記洗浄液が、４０体積％から６０体積％までのプロピレングリコールを含む、請求項２２から２４のいずれかに記載の方法。
  27. 染色試薬、染色定着試薬、対比染色試薬、および洗浄液を含む、容器内にそれぞれ保持された液体の組であって、
    前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、希釈せず使用されるように構成され、前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、一価アルコールに関してよりもポリオールに関してより大きい体積濃度を有する、液体の組。
  28. 前記染色試薬が、非免疫組織化学的な染色試薬である、請求項２７に記載の液体の組。
  29. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、３％未満の一価アルコールを含む、請求項２７または２８に記載の液体の組。
  30. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、一価アルコールを含まない、請求項２７または２８に記載の液体の組。
  31. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、１０体積％超のポリオールを含む、請求項２７〜３０のいずれかに記載の液体の組。
  32. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液のうちの少なくとも３つが、１０体積％超の同じポリオールを含む、請求項３１に記載の液体の組。
  33. 前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液のうちの少なくとも３つが、１０体積％超のプロピレングリコールを含む、請求項３１または３２に記載の液体の組。
  34. 前記組が、５０体積％よりも大きいＣ９〜Ｃ１８アルカン濃度を有する脱パラフィン液をさらに含む、請求項２７〜３３のいずれかに記載の液体の組。
  35. 前記組が、１０体積％から３０体積％までのＣ１４〜Ｃ１６アルカン濃度、および７０体積％から９０体積％までのＣ９〜Ｃ１５アルカン濃度を有する脱パラフィン液をさらに含む、請求項３４に記載の液体の組。
  36. 前記組が、非水性の調整液をさらに含む、請求項３４または３５に記載の液体の組。
  37. 前記非水性の調整液が、５０体積％超のグリコールエーテルを含む、請求項３６に記載の液体の組。
  38. 前記非水性の調整液が、５０体積％超のジ（プロピレングリコール）エーテルを含む、請求項３６に記載の液体の組。
  39. スライドキャリアを輸送するように構成される輸送装置と、
    前記輸送装置から前記スライドキャリアを受容し、スライドに試薬を分注するように構成される染色機と、
    前記染色機に動作可能に接続された、請求項２７から３８に記載の液体の組のいずれかと、
    を備える、自動化された組織学的染色システム。
  40. 前記染色機が、
    前記染色機の内部環境を画定する染色機ハウジング、および
    前記染色機を内部に関して加熱するように構成された１つまたは複数の加熱器を含む、
    請求項３９に記載のシステム。
  41. 前記染色機内に前記スライドキャリアをさらに備え、
    前記スライドキャリアが前記スライドを担い、
    前記スライドが、パラフィン内に少なくとも部分的に包埋された試料をそれぞれ担い、
    前記システムが、流体に関して自己完結型で、前記試料を少なくとも脱パラフィン、染色、および対比染色するための所定のレシピを実行するように動作可能である、請求項３９または４０に記載のシステム。
  42. スライドキャリアを輸送するように構成される輸送装置と、
    前記輸送装置から前記スライドキャリアを受容し、スライドに液体を分注するように構成される染色機と、
    染色試薬、染色定着試薬、対比染色試薬、および洗浄液を含む、７つ以内の容器内にそれぞれ保持された液体の組であって、前記染色試薬、前記染色定着試薬、前記対比染色試薬、および前記洗浄液が、一価アルコールに関してよりもポリオールに関してより大きい体積濃度を有する、液体の組と、
    前記染色機内のスライドキャリアと、
    を備える、自動化された組織学的染色システムであって、
    前記スライドキャリアが前記スライドを担い、
    前記スライドが、パラフィン内に少なくとも部分的に包埋された試料をそれぞれ担い、
    前記システムが、流体に関して自己完結型で、前記試料を少なくとも脱パラフィン、染色、および対比染色するための所定のレシピを実行するように動作可能であり、
    前記染色機が、前記液体の組に含まれないどのような液体にも流体的に接続されない、自動化された組織学的染色システム。
  43. 前記染色試薬が、非免疫組織化学的な染色試薬である、請求項４２に記載のシステム。
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