KR102320681B1 - 조직 샘플을 처리하기 위한, 그리고 특히 조직 샘플을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한 장치 - Google Patents

조직 샘플을 처리하기 위한, 그리고 특히 조직 샘플을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조직 샘플(1)을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한 장치(1)로서, 조직 샘플(1)이 배치되는 용기(4); 상기 용기(4) 내로 상이한 물질(8)을 분배하기 위한 분배 장치(10)를 포함하는, 장치(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치(1)는 용기(4)를 비우기 위한 비우기 장치(23)를 포함하고; 제어 장치(22)가 제공되는데, 제어 장치(22)는 여러 연속적인 사이클에서 적어도 하나의 물질이 각각 용기(4)에 분배되고 용기(4)가 특정 시간 후에 다시 비워지는 방식으로 분배 장치(10) 및 비우기 장치(23)에 제어를 적용하도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

Description

조직 샘플을 처리하기 위한, 그리고 특히 조직 샘플을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한 장치
본 발명은 조직 샘플을 처리하기 위한, 및 특히 조직 샘플을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 상이한 조직 샘플 사이의 교차-오염을 방지한다.
특정 조직 또는 세포 질환이 의심되는 경우, 조직 샘플은 일반적으로 생검을 통해 환자로부터 채취된다. 후속 현미경 검사를 위해, 조직 샘플이 화학적으로 전처리된 다음, 왁스 블록에 포매된 다음, 마이크로톰에 의해 얇은 슬라이스로 분할된다. 조직 샘플의 개별 슬라이스는 특정 세포 유형이 보이도록 염색될 수 있다. 마지막으로, 슬라이스는 가능한 기형 또는 질병에 대해 현미경으로 검사된다. PCR, 시퀀싱, MALDI-TOF 등과 같은 추가 조사를 위해 샘플 물질이 왁스 블록에서 제거될 수도 있다.
왁스 블록에 조직 샘플을 포매시키는 기본 프로세스는 현재 100년 이상 사용되어 왔다. 원칙적으로, 자동화된 기계, 예를 들어 Sakura, Leica, Thermo 등의 기계들은 오늘날 상기 왁스 블록을 제조하는데 사용된다.
왁스 조직 블록을 제조하기 위해 일반적으로 하기 방법이 사용된다: 먼저, 조직 샘플이 생검을 통해 제거되고, 그리고 나서 조직의 분해로부터 보호하는 고정 용액을 함유하는 시편 용기에 조직 샘플이 도입된다. 그런 다음, 시편 용기를 실험실로 보내어 조직 샘플을 시편 용기에서 제거하고; 카세트, 예를 들어 소위 Paraform® 카세트에 배치되고; 그런 다음, 탈수기(예를 들어, Sakura 회사의 탈수기)에 넣는다. 탈수기는 조직 샘플의 탈수 및 처리를 위해 상이한 화학물질을 갖는 여러 배쓰를 포함한다.
탈수기에서, 조직 샘플을 갖는 카세트는 조직 샘플의 탈수가 완료될 때까지 다양한 배쓰에 연속적으로 침지된다. 대안적으로, 카세트가 하나의 챔버 내에 남아있고 챔버 내의 액체가 유입 및 유출 시스템을 통해 교환되는 탈수기가 또한 존재한다. 이어서, 조직 샘플을 갖는 카세트를 베이스 몰드에 놓고, 뜨거운 액체 왁스를 그 위에 붓는다. 이러한 주입 또는 "차단" 단계는 수동적 또는 섹션형 생검 홀더의 도움으로 그러한 목적을 위해 제공된 장치(예를 들어, Sakura 회사의 장치)에서 수행될 수 있다. 이들은 Warren P. Williamson 등의 특허 미국 7,156,814 B1, 미국 8,383,067 B2로부터 알려져 있으며, "Tissue-Tek® Paraform® 카세트 시스템"이라는 이름으로 Sakura 회사에 의해 시판된다. 냉각 후 생성된 왁스 블록은 마이크로톰과 함께 얇은 슬라이스로 분할되어, 현미경으로 검사된다.
조직 샘플을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한, 기존 기술로부터 공지된이 방법은 조직 샘플이 먼저 실험실로 보내지고, 탈수기에서 탈수 및 처리되고, 마지막으로 왁스 블록을 생성하기 위해 베이스 몰드에 왁스와 함께 함침될 것을 요구한다. 이러한 맥락에서 사용되는 탈수기의 실질적인 단점은 조직 샘플이 개별 배쓰에 연속 침지될 때, 특히 조직 부분이 처리 배쓰에 침지될 때 조직 샘플로부터 분리되고, 그런 다음, 다음 조직 샘플의 침지시, 다음 조직 샘플에 차례로 접착되는 경우 상이한 조직 샘플 사이의 조직 이월 또는 교차-오염이 발생할 수 있다는 것이다. 또한, 각각의 샘플에 대해 개별 탈수 프로토콜을 개발할 수는 없지만, 상이한 조직 유형 및 샘플 유형에 유리할 수 있다. 또한, 탈수기로부터 탈수된 조직 샘플을 제거하고 이를 왁스 블록을 생성하기 위해 베이스 몰드에 넣을 필요가 있다. 이것은 비교적 수고로운 일이다.
따라서, 본 발명의 목적은 조직 샘플을 처리하기 위한 장치 및 방법, 특히 조직 샘플을 함유하는 왁스 블록을 제조하기 위한 장치 및 방법으로서, 상이한 조직 샘플 사이의 교차-오염이 실질적으로 배제되고 간단하고 안정적인 방식으로 처리될 수 있는 장치 및 방법을 창출하는 것이다.
이 목적은 독립 청구항에 지시된 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 다른 구현예는 종속항으로부터 수집될 수 있다.
본 발명은 정확히 하나의 조직 샘플이 배치되는 하나 또는 다수의 챔버 또는 용기(이하 "용기")를 포함하고; 또한 용기 내에 다양한 물질을 분배하기 위한 분배 장치를 포함하는, 조직 샘플을 처리하기 위한 장치를 제안한다. 장치는 이러한 용기를 여러 개 포함할 수 있다. 용기(들)는 바람직하게는 각각 단일 조직 샘플만을 수용하도록 설계된다. 본 발명에 따른 장치는 또한 용기를 비우기 위한 비우기 장치를 포함하고; 그리고 여러 연속적인 사이클에서 적어도 하나의 물질이 용기에 각각 분배되고 용기가 특정 시간후에 다시 비워지도록 하는 방식으로 분배 장치 및 배출 장치에 제어를 적용하는 제어 유닛이 제공된다는 사실로 주목받을만 하다. 따라서, 본 발명에 따른 장치는 분배 및 비우기 단계를 적어도 2회 연속으로 수행한다. 한편, 조직 샘플은 바람직하게는 용기에 남아 있거나 적어도 또 다른 용기로 옮겨지지 않는다. 장치의 용량은 이들 용기 중 몇 개가 서로 옆에 있지만, 서로 별도로 배열되어 있는 사실에 의해 증가될 수 있다. 상이한 조직 샘플 사이의 교차-오염은 실질적으로 배제된다.
조직 샘플이 용기에 직접 배치되거나, 먼저 카세트에 배치된 다음 용기에 배치될 수 있다. 조직 샘플이 용기에 직접 배치되는 구현예에서, 조직 샘플이 위치한 챔버를 덮는 커버 또는 격벽(partition)이 제공되는 것이 바람직하다. 조직 샘플이 챔버에 고정될 수 있는 고정화 요소가 또한 제공될 수 있다. 고정화 요소는 바람직하게는 탄성 재료로 제조되며, 예를 들어 위에서부터 조직 샘플 상에 가압되는 스펀지일 수 있다.
특별한 구현예에 따르면, 조직 샘플을 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치는 카세트 상에 존재하는 데이터, 특히 바코드를 판독하고 이를 제어 유닛으로 전달할 수 있는 카메라를 포함할 수 있다. 그 후, 개별 실행 프로토콜은 바코드에 포함된 샘플 정보의 함수로서 제어 유닛에 의해 실행될 수 있다. 이러한 공정 데이터는 실험실 정보 시스템과 같은 고차 IT 시스템으로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 비우기 장치는 예를 들어 용기를 자동으로 기울이기 위한 틸팅 장치로서 구현될 수 있다. 이 경우, 용기(들)는 바람직하게는 기울어지게 장착된다. 용기(들)에 대한 틸팅 장치는 바람직하게는 용기(들)가 각각의 처리 배쓰 후에 비워지는 방식으로 제어된다. 각 용기는 다음 물질로 채워진다.
대안적으로, 비우기 장치는 또한 용기를 자동으로 개폐하기 위한 폐쇄 장치로서 구현될 수 있다. 가장 간단한 경우에, 용기의 기부에는 폐쇄 장치의 도움으로 자동으로 개폐되는 개구부가 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 용기의 일부는 용기를 개폐하기 위해 이동가능하게 구현될 수도 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 비우기 장치는 용기에 포함된 물질의 자동 흡인을 위한 흡인 장치로서 구현될 수도 있다. 비우기 장치는 이러한 목적을 위해, 예를 들어 위로부터 용기(들)에 침지되는 흡입 튜브 등을 포함할 수 있다.
용기의 비우기는 원칙적으로 용기에 포함된 액체의 증발에 의해 달성될 수 있다. 용기에 함유된 액체가 증발되는 상응하는 구현예에서, 가열 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 이 경우, 가열 장치는 비우기 장치로서 기능하고, 바람직하게는 용기에 포함된 액체가 원하는 시간 내에 부분적으로 또는 전체적으로 증발하도록 설계된다. 가열 장치는 예를 들어 용기 상에 또는 용기 부근에 직접 배열될 수 있다. 예를 들어, 용기 아래에 배열되거나 용기에 통합될 수 있다. 가열 장치는 종래 기술에 공지된 임의의 기술, 예를 들어 가열 코일을 갖는 전기 가열 장치를 포함할 수 있다. 원칙적으로, 가열 장치는 단일 용기 또는 여러 용기와 관련될 수 있다. 이 경우 상기 비우기 장치는 관련 제어 유닛을 갖는 가열 장치로서 이해될 것이다.
공정 조건에 의해 허용된다면, 가열 장치도 생략될 수 있다. 이 경우, 용기에 존재하는 물질은 다른 요소들 중에서도 액체의 온도 및 끓는점에 의존하여 미리 정의된 증발 속도로 자체적으로 증발할 것이다. 다음 물질이 분배될 수 있을 때까지 단지 약간 더 오래 기다릴 필요가 있을 것이다. 이 경우 상기 비우기 장치는 증발 공정을 계산하거나, 용기내에 존재하는 잔류 물질의 양을 확인하고, 및 상응하여 다음 물질을 도입하기 위한 시점을 결정할 수 있는 제어 유닛으로 이해될 것이다.
증발 기술을 이용하여 왁스 블록을 제조하는 맥락에서, 용기내에 존재하는 물질은 다음 물질이 첨가될 때 완전히 또는 부분적으로 증발될 수 있다. 바람직한 구현예에 따르면, 이전 액체의 잔류물이 용기내에 여전히 존재할 때 다음 물질이 이미 분배된다. 이전 액체의 이 잔류물은 후속 공정에서 적어도 부분적으로 더 증발할 것이다. 새로운 물질을 도입하기 위한 정확한 시점은 계산될 수 있거나, 센서에 의해, 예를 들어 칭량으로 측정될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 용기가 과도하게 채워진다는 사실에 의해, 새로운 액체를 첨가함으로써 용기를 비울 수도 있다. 충분한 양의 새로운 액체가 분배되면, 용기가 오버플로우되고 용기내에 존재하는 액체는 새로 분배된 액체에 의해 변위되거나 적어도 충분히 희석된다. 본 발명의 대응하는 추가 구현예에 따르면, 이 경우 평가 장치는 이전 액체가 실질적으로 완전히 또는 충분히 헹궈질 때까지 새로운 액체를 용기 내로 분배하는 제어 유닛을 갖는 분배 장치를 포함한다. 오버플로우된 액체는 바람직하게는 용기에 수집되며, 적용가능한 경우 증발되거나 달리 처분될 수 있다. 분배 장치는 바람직하게는 전술한 것과 동일한 장치이다.
적용가능한 경우, 조직 왁스 블록이 완료될 때까지, 조직 샘플은 전체 탈수 과정 동안 동일한 용기내에 남아있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 용기 밖으로 유출되는 물질을 수용하는 폐기물 용기를 포함한다. 폐기물 용기는 바람직하게는 용기 또는 용기 바로 아래에 배치되어, 용기 밖으로 유출되는 물질이 폐기물 용기로 직접 떨어진다.
폐기물 용기는 바람직하게는 주로 불쾌한 냄새를 방지하는 역할을 하는 폐쇄가능한 커버를 포함한다. 커버는 바람직하게는 자동으로 작동된다. 커버를 자동으로 개폐하기 위한 폐쇄 장치가 예를 들어 이러한 목적으로 제공될 수 있다. 폐쇄 장치는 예를 들어 제어 유닛에 의해 제어가 적용되는 전자석을 포함할 수 있다.
용기는 조직 샘플이 위치된 카세트와 함께 조직 샘플이 내부에 수용될 수 있도록 충분히 큰 치수를 갖는 것이 바람직하다. 용기가 비워질 때 조직 샘플을 갖는 카세트가 떨어지는 것을 방지하기 위해, 예를 들어 용기가 거꾸로 기울어진 경우, 용기는 바람직하게는 카세트가 떨어지는 것을 방지하는 적절한 고정 수단을 포함한다. 가장 간단한 경우에, 적절한 고정 수단은 카세트가 적어도 부분적으로 삽입될 수 있는 용기의 베이스 상의 함몰부일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 래칭 수단, 포지티브 결합 수단, 또는 기존 기술로부터 알려진 다른 고정 수단이 또한 제공될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 조직 샘플 처리 장치는 조직 샘플을 탈수시키고 조직 왁스 블록(이하 "왁스 블록")을 제조하도록 설계된다. 이 경우, 왁스 블록은 바람직하게는 조직 샘플이 미리 탈수된 동일한 용기에서 제조된다. 이것은 조직 샘플이 다른 용기로 옮겨질 필요가 없고, 전체 제조 방법이 하나의 장치 내에서 일어날 수 있다는 이점을 제공한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 용기는 가열 장치를 포함한다. 따라서, 용기에 존재하는 왁스는 조직 샘플 내로 완전히 침투될 때까지 액체로 유지될 수 있다. 가열 장치는 용기의 베이스에 통합되는 것이 바람직하지만, 다른 위치에 제공될 수도 있다. 가열 장치는 바람직하게는 왁스가 용기 내로 도입되기 전에 스위치 온되고 미리 결정된 시간 후에 다시 스위치 오프되며, 그 결과 왁스가 냉각되어, 조직 샘플이 위치하는 왁스 블록을 형성한다.
본 발명에 따른 분배 장치는 바람직하게는 각각 조직 샘플의 화학적 처리를 위한 특정 물질, 및 임의로 왁스 블록을 생성하기 위한 왁스를 함유하는 여러 분배 용기를 포함한다. 분배 장치는 또한 분배 용기를 작동시키기 위한 하나 이상의 구동 유닛을 포함한다. 따라서, 분배 용기에 존재하는 소량의 물질은 용기에 각각 분배될 수 있다.
분배 용기로부터 용기로 개별 물질을 운반하기 위해, 전달 도관, 예를 들어 호스가 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 분배 장치는 분배 용기로부터 배출된 물질이 그 아래에 존재하는 용기에 직접 떨어지도록 설계되어있다. 이 경우, 분배 장치는 용기 바로 위에 배치되거나 상응하는 위치에 놓일 수 있다.
개별 분배 용기는 바람직하게는 하나의 공통 카트리지에 통합된다. 따라서, 카트리지는 물리적 유닛으로서 장치 내로 도입되고 장치로부터 제거될 수 있다.
분배 용기 중 적어도 하나는 바람직하게는 왁스 블록을 생성하기 위한 왁스를 포함한다. 이 분배 용기는 바람직하게는 왁스가 경화되는 것을 방지하기 위해 가열 장치를 포함한다. 가장 간단한 경우에, 가열 장치로서 가열 코일이 제공될 수 있다. 다른 가열 장치는 기존 기술로부터 잘 알려져있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 장치는 조직 샘플을 수용하기 위한 여러 용기를 포함하므로, 여러 조직 샘플을 동시에 처리할 수 있게 한다. 모든 용기는 바람직하게는 하나의 공통 용기 유닛에 통합된다.
개별 용기는 필요한 화학 물질로 연속적으로, 또는 선택적으로 동시에 충전될 수 있다. 첫 번째 경우에, 분배 장치는 이동가능하게 배치되고 하나의 용기에서 다음 용기로 연속적으로 이동되는 분배 유닛을 포함할 수 있다. 두 번째 경우에, 각각의 용기는 또한 이와 연관된 별도의 분배 유닛을 가질 수 있어서, 용기가 동시에 충전될 수 있다.
비우기 장치는 바람직하게는 모든 용기가 동시에 또는 실질적으로 동시에 비워질 수 있는 방식으로 설계된다. 제1 구현예에 따르면, 모든 용기는 전체적으로 기울어지게 배열된 하나의 용기 유닛으로 통합된다. 제2 구현예에 따르면, 각 용기는 용기내에 존재하는 액체가 배출될 수 있는 개구부를 개폐하기 위한 폐쇄 장치를 포함할 수 있다. 개별 폐쇄 장치는 바람직하게 동시에 제어가 적용된다.
각각의 카세트가 용기 내로 수평으로가 아니라 가장자리에만 삽입될 수 있도록 용기(들)의 치수가 정해질 수 있다.
분배 장치, 비우기 장치 및 적용가능한 경우 폐기물 용기의 커버를 제어하기 위해 종래 기술로부터 통상적으로 알려진 제어 유닛이 제공되는 것이 바람직하다.
개별 공정 단계는 기존 기술로부터 알려진 방법을 사용하여 가속화될 수 있다. 여기에는 다른 것 중에서 진공, 마이크로파, 초음파, 교반, 압력 등이 포함된다.
본 발명은 또한 조직 샘플을 처리하는 방법에 관한 것으로, 상기 조직 샘플은 용기에 직접 또는 우선 카세트에 배치되고, 상기 카세트는 조직 샘플이 처리되는 용기에 배치된다. 본 발명에 따르면, 상이한 조직 샘플 사이의 교차-오염을 피하기 위해 단일 조직 샘플만이 각 용기에 도입된다. 조직 샘플의 도입 후, 조직 샘플을 처리하기 위해, 하기 단계들이 몇 차례의 연속 사이클로 각각 수행된다:
- 용기(4) 내로 적어도 하나의 화학 물질을 분배하는 단계; 및
- 용기(4)를 비우는 단계.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여, 예를 들어 하기에서 더 상세히 설명될 것이다:
도 1은 조직 샘플이 내부에 배치된 파라폼(Paraform) 카세트의 측면도이며;
도 2는 도 1의 카세트를 수용하기 위한, 가열된 베이스를 갖는 용기의 측면도이며;
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 조직 샘플 처리 장치의 개략도이며;
도 4는 거꾸로 기울어진 상태의 도 2의 용기, 및 용기 아래에 배열된 폐기물 용기의 도면이며;
도 5는 축 주위에 틸팅가능하게 집합적으로 장착되는 여러 용기를 갖는 용기 유닛의 측면도이며;
도 6은 다수의 용기를 갖는 용기 유닛, 및 수평 및 수직 방향으로 변위가능한, 그 위에 배치된 분배 장치의 측면도이며;
도 7a, 7b는 개폐될 수 있는 이동가능한 용기 베이스를 갖는 용기의 다양한 도면이며;
도 8a, 8b는 용기내에 존재하는 액체를 흡인하기 위한 흡인 장치를 갖는 용기의 다양한 도면이며;
도 9는 본 발명에 따른 장치에 관한 전자 제어기의 개략도이며; 및
도 10은 조직 왁스 블록을 개략적으로 도시한다.
도 11a는 조직 샘플(1)을 갖는 용기의 단순화된 측면도이다. 용기는 약액으로 채워진다.
도 11b는 도 11a와 동일한 용기를 도시하며; 약액의 액체 수준은 도 11a에서보다 낮다.
도 11c는 도 11a와 동일한 용기를 도시하며; 추가 액체가 용기에 도입되고 있다.
도 12a는 도 11a와 동일한 용기를 도시하며; 용기에 약액이 채워져 있다.
도 12b는 도 12a와 동일한 용기를 도시하며; 추가 액체가 유입되고 용기가 오버플로우된다.
도 12c는 도 12b와 동일한 용기를 도시하며; 제2 액체는 오버플로우를 통해 제1 액체를 매우 대체로 대체하거나 교체하였다.
도 1은 조직 샘플(1)이 내부에 배치된 카세트(20)의 측면도이다. 카세트(20)는 예를 들어 카세트 프레임(2) 및 조직 샘플(1)이 배열되는 교체가능한 베이스 인레이 또는 조직 홀더(3)를 실질적으로 포함하는 소위 Paraform® 카세트일 수 있다. 그러나, 임의의 다른 상업적으로 통상적인 카세트(20)가 사용될 수 있다. 후술하는 방법에서, 카세트(20)는 왁스 블록에 포매되고 그 안에 존재하는 조직 샘플(1)과 함께 얇은 슬라이스로 분할된다. 마지막으로, 가능한 기형 또는 질병에 대하여, 현미경의 도움으로 슬라이스가 조사될 수 있다.
도 2는 도 1의 카세트(20)를 수용하기 위한 가열된 베이스(5)를 갖는 용기(4)의 측면도이다. 이 구현예에서, 용기(4)는 주위로 피봇될 수 있는 샤프트(6)를 포함한다. 따라서, 용기(4)내에 존재하는 액체는 쉽게 팁핑될 수 있다.
용기(4)가 비워질 때 조직 샘플(1)을 갖는 카세트(20)가 떨어지는 것을 방지하기 위해, 예를 들어 용기가 거꾸로 기울어진 경우, 용기(4)는 카세트가 떨어지는 것을 방지하는 고정 수단을 포함한다. 도시된 예시적인 구현예에서, 고정 수단은 래칭 수단(7), 특히 래칭 돌출부로서 구현된다. 대안적으로 또는 추가로, 기존 기술로부터 알려진 다른 고정 수단이 또한 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 조직 샘플(1)을 처리하기 위한 장치의 개략도이다. 도시된 장치는 조직 샘플(1)을 탈수시키고, 적용가능한 경우, 도 10에 예로서 도시된 조직 왁스 블록(27)을 생성하는 역할을 한다. 조직 샘플(1)의 탈수는 일반적으로 여러 연속 단계로 수행된다. 조직 샘플(1)이 탈수되면, 왁스 블록(27)이 최종 작업 단계에서 생성된다.
도 3의 중앙에 보이는 것은 조직 샘플(1)이 위치된 카세트(20)가 내부에 삽입된 용기(4)이다. 용기(4)는 샤프트(6) 주위에 피봇가능하게 장착된다. 용기(4) 위에는 여러 분배 용기(10a 내지 10d)를 포함하는 분배 장치(10)가 위치된다. 도시된 예시적인 구현예에서, 분배 용기(10a 내지 10d)의 출구 노즐만이 보인다.
개별 용기(10a 내지 10d)는 각각 조직 샘플(1)을 탈수시키기 위한 화학 물질을 함유하고; 분배 용기(10d)는 또한 왁스 블록(27)을 생성하기 위한 액체 왁스를 함유한다.
각각의 분배 용기(10a 내지 10d)는 각각의 분배 용기(10a 내지 10d)의 작동을 위해 이와 연관된 별도의 구동 유닛(도시되지 않음)을 가질 수 있다. 개별 구동 유닛은 각각 개별적으로 또는 적용가능한 경우 여러 분배 용기(10a 내지 10d)에 동시에 제어 유닛(22)에 의해 제어를 적용하여 그 안에 함유된 특정량의 물질을 전달한다.
도시된 예시적인 구현예에서, 분배 용기(10a)가 작동되고, 그 안에 함유된 화학 물질(8)이 적하하여 바로 아래에 배열된 용기(4)로 떨어진다.
이미 언급한 바와 같이, 분배 용기(10a 내지 10c)는 각각 조직 샘플(1)을 탈수시키기 위한 약액을 함유한다. 분배 용기(10d)는 반대로 왁스 블록(27)을 생성하기 위한 왁스를 함유한다. 왁스를 가열하는 가열 장치(21)는 분배 용기(10d)에 함유된 왁스를 용융시키기 위해 또는 그것을 액체 상태로 유지하기 위해 제공된다.
언급한 바와 같이, 조직 샘플(1)을 수용하기 위한 용기(4)는 마찬가지로 베이스(5)에 통합된 가열 장치(31)를 포함한다. 가열 장치(31)의 도움으로, 용기(4)에 존재하는 왁스는 조직 샘플(1)에 완전히 침투될 때까지 액체로 유지된다. 그 다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 가열 장치(31)가 스위치 오프되어, 왁스가 냉각되고 왁스 블록(27)으로 응고된다.
틸팅 용기(4)를 위한 틸팅 장치에는 참조 부호(24)가 개략적으로 표시되어 있다. 틸팅 장치(24)는 용기(4)를 비우기 위한 일반적인 비우기 장치(23)의 제1 변형 구현예이다. 이는 예를 들어 용기(4) 위에 제공된 레버를 작동시키는 전기 구동 시스템을 포함할 수 있으며, 그 결과 용기(4)가 샤프트(6) 주위로 피봇된다.
폐쇄가능한 커버(13)를 갖는 폐기물 용기(11)는 용기(4) 아래에 위치된다. 용기(4)는 바람직하게는 조직 왁스 블록(27)의 제조 동안 용기(4)를 틸팅함으로써 여러번 비워진다. 용기(4)로부터 유출되는 액체는 아래에 배열된 폐기물 용기(11)에 유입되고, 거기에 수집된다. 커버(13)용 폐쇄 장치는 커버(13)의 개폐를 제어한다. 비우기 위해, 용기(4)는 바람직하게는 적어도 90도 이상, 및 특히 적어도 120도 기울어져 있다.
예를 들어, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 조직 왁스 블록(27)을 제조하기 위해 하기의 방법이 수행될 수 있다: 조직 샘플(1)이 일단 취해지고 나면, 이는 카세트(20)에 배치되고, 그 다음 장치의 용기(4)에 도입된다. 적용가능한 경우, 블록의 전체 생산 공정은 조직이 샘플링되는 위치에서 수행될 수 있다.
필요한 경우, 제조에 필요한 화학 물질이 함유된 다수의 분배 용기(10a 내지 10d)를 갖는 카트리지가 분배 장치(10)에 배치된다. 그 후 장치는 시작 버튼을 통해 시작되고, 그 결과 다양한 작업 단계가 연속적으로 실행된다. 제1 단계에서, 예를 들어 수성 포르말린 용액(예를 들어, 10% 포르말린)이 채워진 제1 분배 용기(10a)가 작동된다. 결과적으로, 포르말린 용액은 분배 용기(10a)로부터 배출되어, 그 아래 배열되고 조직 샘플(1)이 내부에 존재하는 용기(4) 내로 유입된다. 이어서, 예를 들어 30분의 지연 시간이 뒤따른다. 용기(4)는 예를 들어, 90도 이상 기울어져 있어서, 결과적으로 그 안에 존재하는 액체가 용기(4)로부터 그 아래에 존재하는 폐기물 용기(11) 내로 흐른다. 이와 관련하여, 폐기물 용기(11)의 커버(13)는 예를 들어 전자석의 도움으로 자동 개방되고, 미리 정해진 시간 후에 다시 폐쇄된다.
제2 단계에서, 예를 들어 에탄올로 채워진 제2 분배 용기(10b)가 작동되어, 액체 에탄올이 분배 용기(10b)로부터 배출되어, 그 아래 배열되고 조직 샘플(1)이 내부에 존재하는 용기(4) 내로 유입된다. 액체 에탄올이 작용하는, 예를 들어 30분의 지연 시간이 뒤따른다.
지연 시간이 경과하면, 용기(4)는 다시 기울어져, 그 결과 그 안에 존재하는 액체가 배출되어, 그 아래에 존재하는 폐기물 용기(11) 내로 흘러 들어간다. 폐기물 용기(11)의 커버(13)는 폐쇄 장치에 의해 다시 한번 개방되고, 미리 정해진 시간 후에 다시 폐쇄된다.
제3 작업 단계에서, 예를 들어 크실렌 또는 크실렌 대체물로 채운 제3 분배 용기(10c)가 작동된다. 결과적으로, 상응하는 양의 액체가 분배 용기(10c)로부터 배출되어, 그 아래 배열되고 조직 샘플(1)이 내부에 존재하는 용기(4) 내로 유입된다. 이어서, 예를 들어 액체가 조직 샘플(1) 내로 침투할 수 있는 30분의 지연 시간이 뒤따른다.
지연 시간이 경과하면, 용기(4)가 다시 한 번 기울어지고, 그 결과 액체가 용기(4)에서 빠져 나와 그 아래에 위치한 폐기물 용기(11)로 흐른다. 폐기물 용기(11)의 커버(13)는 폐쇄 장치의 도움으로 다시 한번 개방되고, 미리 정해진 시간 후에 다시 폐쇄된다. 이로써 조직 샘플(1)의 탈수 절차가 완료된다.
그 후, 가열 장치(21)는 분배 용기(10d)를 가열하기 위해 대략 70℃로 가열된다. 그 결과, 분배 용기(10d)에 포함된 왁스가 액체가 되어, 분배될 수 있게 된다.
제4 작업 단계에서, 액체 왁스(파라핀)로 채워진 제4 분배 용기(10d)에 제어가 적용된다. 결과적으로, 정확한 양의 액체 왁스가 분배 용기(10d)로부터 강제로 빠져 나와, 그 아래 배열되고 조직 샘플(1)이 내부에 존재하는 용기(4) 내로 유입된다. 왁스가 조직 샘플(1) 내로 침투할 수 있는, 예를 들어 30분의 지연 시간이 뒤따른다. 용기(4)에 배열된 가열 장치도 가열된다.
예를 들어 본 명세서에 설명된 개별 분배 및 비우기 단계는 또한 각각 여러 차례 연속적으로 수행되어, 예를 들어 헹굼 효과를 얻거나 화학 물질을 전달할 수 있다.
지연 시간이 경과하면, 2개의 가열 장치가 스위치 오프되고, 냉각 시스템(도시되지 않음), 예를 들어 환기 시스템이 스위치 온되고, 그 결과 용기(4)에 존재하는 왁스는 왁스 블록(27)으로 응고된다. 미리 정해진 시간이 경과한 후, 예를 들어, 녹색 LED가 켜지고 조직 왁스 블록(27)이 이제 완성되어 제거될 수 있음을 사용자에게 신호한다.
도 4는 용기(4)가 뒤집힌 상태에서, 도 3의 조직 샘플(1)을 처리하기 위한 장치를 도시한다. 용기(4)에 포함된 액체는 용기(4)로부터 흘러 나와서, 그 아래에 위치한 폐기물 용기(11) 내로 직접 떨어진다(액적(14) 참조). 폐기물 용기(11)는 액체가 상기 용기를 따라 떨어지는 것을 방지하기 위해 상단에 수집 깔때기(12)를 갖는다. 커버(13)가 열리고 액체가 튀어 나온 후 다시 닫힐 것이다. 폐기물 용기(11)에 수집된 액체는 참조 문자(15)로 표시되어 있다.
도 5는 조직 샘플(1)을 갖는 카세트(20)가 각각 위치되는 복수의 용기(4)를 갖는 용기 유닛의 위에서 본 도면이다. 용기 유닛은 샤프트(6) 주위에서 전체적으로 피봇가능하다. 이러한 용기 유닛의 장점은 모든 용기(4)가 동시에 비워질 수 있다는 것이다.
도 6은 복수의 용기(4) 및 그 위에 배열되고 수평면(X, Y 방향) 및 수직 방향(Z)으로 변위가능한 분배 장치(10)를 갖는 용기 유닛의 측면도이다. 분배 장치(10)를 위한 적절한 구동 유닛은 도시되지 않았다.
도 7a 및 7b는 비우기 장치(23)의 제2 변형을 갖는 용기(4)의 다른 도면이다. 도시된 예에서, 비우기 장치(23)는 피벗 조인트(16)를 통해 피봇가능하게 장착되고 용기(4)를 비우기 위해 개폐될 수 있는 이동가능한 용기 베이스(17)를 포함한다. 이 메커니즘은 용기(4)를 자동으로 개폐하기 위한 폐쇄 장치(25)의 하나의 가능한 구현예이다. 용기(4)는 또한 용기 베이스(17)가 개방될 때 카세트(20)가 빠지지 않도록 설계된다. 예를 들어, 이러한 목적을 위해 적절한 돌출부 또는 래칭 수단이 제공될 수 있다.
도 8a 및 8b는 용기(4)에 존재하는 액체를 흡인하기 위한 흡인 장치(18)를 갖는 용기(4)의 다양한 도면이다. 흡인 장치(18)는 용기(4)를 비우기 위한 일반적인 비우기 장치(23)에 대한 추가 가능성이다. 도 8a는 흡인 장치(18)가 용기(4) 위에 배열된 상태를 나타내고, 도 8b는 흡인 장치(18)가 용기(4)에 침지되고 액체를 흡인하는 상태이다. 흡인된 액체는 참조 문자 19로 표시되어 있다.
도 9는 본 발명에 따른 장치와 관련된 전자 제어 유닛(22)의 개략도이다. 명백한 바와 같이, 제어 유닛(22)은 분배 장치(10), 비우기 장치(23), 및 폐기물 용기(11)의 커버(13)의 구동 시스템, 및 선택적으로 가열 장치(31)에 연결되고, 사용자 규정에 따라 이들 유닛에 제어를 적용할 수 있다. 조직 왁스 블록(27)을 생성하기 위한 공정 순서는 소프트웨어 응용에 의해 사용자-특정 방식으로 조정될 수 있다. 사용자는 입력 유닛(도시되지 않음)에서 그의 원하는 설정을 수행할 수 있다.
도 10은 폐쇄형 단면 파라폼 조직 홀더(3) 및 이에 인접한 얇은 왁스 층(28)을 갖는 조직 왁스 블록(27)을 개략적으로 도시한다. 왁스 층(28)은 조직 홀더(3)와 용기(4) 사이에서 생성되며, 이는 또한 마지막 공정 단계에서 베이스 몰드로서 기능한다. 왁스 층(28)의 계단형 프로파일로부터 명백한 바와 같이, 이 경우에는 대응하는 계단-형 베이스 윤곽을 갖는 용기(4)가 사용되었다.
도 11a 내지 11c는 용기(4)가 그 안에 함유된 액체가 증발하도록 가열되는 조직 왁스 블록(27)을 제조하기 위한 특별한 방법과 관련하여 용기(4)의 다양한 상태를 도시한다. 용기(4)에 존재하는 물질(8)이 가열될 수 있는 가열 장치(31)가 이러한 목적을 위해 용기(4) 아래에 제공된다. 가열 장치(31)는 적절한 제어 유닛(22)과 함께, 이 경우에 앞서 언급된 비우기 장치(23)의 변형을 구성한다.
이 예시적인 구현예에서, 용기(4)는 트로프 형태로 구현되고, 트로프형 용기(4)의 베이스에 구현된 제1 챔버(32) 및 그 위에 위치되고 제1 챔버(32)보다 큰 부피를 갖는 제2 챔버(33)를 포함한다. 용기(4)는 또한 제1 및 제2 챔버(32, 33)를 서로 물리적으로 분리하는 격벽(35)을 포함하며, 격벽은 유체 교환이 두 챔버(32, 33) 사이에서 일어날 수 있는 적어도 하나의 개구부를 갖는다. 조직 샘플(1)은 제1 챔버(32)에 배치되고, 스펀지(34) 등에 의해 고정되어 있다.
격벽(35)은 예를 들어 커버로서 구현될 수 있어서, 제1 챔버(32)가 개폐될 수 있다. 이 경우, 격벽(35) 또는 이와 함께 폐쇄될 수 있는 개구부는 조직 샘플(1)이 제2 챔버(33)를 통해 제1 챔버(32) 내로 배치될 수 있도록 치수화되는 것이 바람직하다.
도 11a에서, 용기(4)는 물질(8) 또는 액체로 거의 상단 가장자리에 채워진다. 제어 유닛(22)은 용기(들)(4)에 포함된 액체가 원하는 속도로 증발하는 방식으로 가열 장치(31)에 제어를 적용한다. 증발 속도는 예를 들어 가열 출력에 의해 조정될 수 있다. 도 11b에서 액체 레벨은 이미 대략 절반으로 떨어졌다.
특정 지연 시간 후에, 바람직하게, 용기(4) 내에 잔류 액체가 여전히 존재하는 상태에서 다음 물질(8)이 용기(4) 또는 카세트(20) 내로 분배된다(도 11b, c 참조). 이어서, 이전 액체의 잔류물은 다음 공정에서 추가로 기화될 것이다. 증발 공정은 알려진 매개변수를 사용하여 제어되는 공정이기 때문에 정확한 보충 시간이 정확하게 계산될 수 있다. 선택적으로, 새로운 물질(8)을 첨가하기 위한 정확한 모멘트는 또한 센서, 예를 들어 칭량에 의해 측정될 수 있다.
공정에 사용된 화학물질 또는 물질(8)의 끓는점이 한 단계에서 다음 단계로 증가하기 때문에, 추가 가열 장치(31)없이 실제로 수행될 수 있다. 이 경우, 제1 물질(8)이 도입될 것이고, 존재하는 제1 물질(8)의 양이 너무 많아 다음 물질(8)이 그 후에 분배될 수 있을 때까지 소정의 지연이 되어야 한다. 지연 시간은 다른 요소들 중에서도 온도 및 각각의 물질(8)의 끓는점에 의존한다. 지연 시간 후, 존재하는 잔류 액체의 양이 너무 적아서 후속 프로세스에서 완전히 또는 적어도 거의 완전히 증발된다. 다시 한번, 토핑을 위한 정확한 시점은 센서에 의해 계산되거나 측정될 수 있다.
도 12a 내지 12c는 새로운 액체를 첨가하여 용기(4)가 과충진되는 조직 왁스 블록(27)을 제조하는 방법과 관련하여 용기(4)의 다양한 상태를 도시한다. 충분한 새로운 액체가 분배되면, 용기(4)가 오버플로우되고 용기(4)에 존재하는 액체가 그 안에 분배된 새로운 액체에 의해 변위되거나 적어도 충분히 희석된다. 이 경우에 제어 유닛(22)은 이전 액체가 실질적으로 완전히 헹궈질 때까지 후자가 새로운 액체를 용기 또는 용기들(4) 내로 분배하는 방식으로 분배 장치(10)에 제어를 적용한다. 오버플로우되는 액체는 바람직하게는 용기에 수집된다.
비우기 장치(23) 및 비우기 방법의 개별 구현예는 당업자에게 유용한 것으로 간주되는 정도로 임의의 방식으로 조합될 수 있다.

Claims (18)

  1. 조직 샘플(1)을 처리하기 위한 장치(1)로서, 조직 샘플(1)이 배치되는 용기(4); 및 화학 물질(8)을 용기(4) 내로 분배하기 위한 분배 장치(10)를 포함하며;
    여기서
    - 상기 용기(4)는 단일 조직 샘플(1)을 수용하도록 설계되고;
    - 장치(1)는 용기(4)를 비우기 위한 비우기 장치(23)를 포함하고; 그리고
    - 제어 장치(22)가 제공되는데, 제어 장치는 여러 연속적인 사이클에서 적어도 하나의 물질(8)이 각각 용기(4)에 분배되고 용기(4)가 특정 시간 후에 다시 비워지는 방식으로 분배 장치(10) 및 비우기 장치(23)에 제어를 적용하도록 설계되고,
    상기 용기(4)는 조직 샘플 또는 조직 샘플과 함께 카세트(20)를 수용하도록 설계되고, 용기(4)가 비워질 때 조직 샘플, 또는 조직 샘플을 갖는 카세트(20)가 용기(4) 밖으로 떨어지지 않도록 구성되는 고정 수단을 추가로 포함하는, 장치(1).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 비우기 장치(23)는 상기 용기(4)를 자동으로 기울이기 위한 틸팅 장치(24)로서 구현되는, 장치(1).
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 비우기 장치(23)는 상기 용기(4)를 자동으로 개폐하기 위한 폐쇄 장치(25)로서 구현되는, 장치(1).
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 비우기 장치(23)는 상기 용기(4)에 함유된 물질의 자동 흡인을 위한 흡인 장치(18)로서 구현되는, 장치(1).
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용기(4)로부터 유출되는 물질을 수용하는 적어도 하나의 폐기물 용기(11)가 제공되는, 장치(1).
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 폐기물 용기(11)는 폐쇄가능한 커버(13)를 포함하는, 장치(1).
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 커버(13)를 자동으로 개폐하기 위한 폐쇄 장치가 제공되는, 장치(1).
  8. 청구항 1에 있어서, 용기에 존재하는 물질(8)이 증발될 수 있는 가열 장치(31)가 제공되는, 장치(1).
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 고정 수단은 래칭 장치(7)를 포함하는, 장치(1).
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 분배 장치(10)는 각각 특정 물질을 함유하는 여러 분배 용기(10a 내지 10d)를 포함하는, 장치(1).
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 분배 장치(10)는 여러개의 분배 용기(10a 내지 10d)를 포함하고, 이들 중 적어도 하나는 조직 샘플(1)을 탈수시키기 위한 물질로 채워지고, 적어도 하나의 다른 하나는 왁스로 채워지는, 장치(1).
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 분배 장치(10)는 여러개의 분배 용기(10a 내지 10d)를 포함하고, 상기 분배 용기(10a 내지 10d)는 하나의 공통 카트리지에 통합되는, 장치(1).
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 분배 장치(10)는 여러개의 분배 용기(10a 내지 10d)를 포함하고; 분배 용기(10a 내지 10d) 중 적어도 하나를 가열하기 위한 가열 장치(21)가 제공되는, 장치(1).
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 카세트(20) 상에 존재하는 코드를 판독할 수 있는 카메라를 포함하고; 코드에 포함된 정보의 함수로서 개별 탈수 프로토콜을 실행하도록 제어 유닛(22)이 구성되는, 장치(1).
  15. 청구항 1에 있어서, 단일 조직 샘플(1)이 각각 배치되는 여러개의 용기(4)를 포함하는, 장치(1).
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 분배 장치(10)는 하나의 용기(4)로부터 다음 용기로 순차적으로 이동할 수 있도록 이동가능하게 배열되는, 장치(1).
  17. 조직 샘플(1)을 처리하는 방법으로서,
    - 여러개의 조직 샘플(1)을 여러개의 용기(4)에 배치하는 단계로서, 상기 조직 샘플(1)의 각각은 용기(4) 중 하나에 각각 배치되는 단계;
    - 그 후, 여러 연속 사이클에서 하기 단계들이 각각 수행되는, 단계:
    - 적어도 하나의 화학 물질(8)을 개별 용기(4) 내로 분배하는 단계; 및
    - 상기 용기(4)를 비우는 단계.
    를 포함하며, 상기 용기(4)는 조직 샘플 또는 조직 샘플과 함께 카세트(20를 수용하도록 설계되고, 용기(4)가 비워질 때 조직 샘플, 또는 조직 샘플을 갖는 카세트(20)가 용기(4) 밖으로 떨어지지 않도록 구성되는 고정 수단을 포함하는, 조직 샘플(1)을 처리하는 방법:
  18. 삭제
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