KR20010023328A - 유체 시료로부터 분리된 입자성 물질의 단층을자동형성하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
유체 시료로부터 분리된 입자성 물질의 단층을자동형성하기 위한 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
자동화 장치 및 각각의 컨테이너 내의 샘플 그룹을 일괄처리(batch processing)하는 방법. 입자성 물질의 단일층이 각각의 샘플로부터 여과되고 시험을 위해 해당 슬라이드에 침적된다. 제어기는 각각의 메카니즘과 장치의 서브 어셈블리을 조정하는데, 서브 어셈블리는 컨테이너 그룹(20)을 배열하는 컨테이너 지지대; 상기 컨테이너 지지대를 진전시키는 컨베이어(conveyer); 상기 헤드 단계(stage)에 각각의 컨테이너와 맞물려 있는 헤드 그룹; 1개의 펌프; 상기 헤드 그룹에 해당하는 필터 그룹(여기서 각각의 상기 필터는 각각의 샘플의 흐름과 통해 있으며, 이 필터는 샘플 흐름의 첫번째 브랜치(branch) 내에 있으며 입자성 물질의 단일층을 모으기 위한 막과 상기 막을 둘러싸는 두번째 브랜치 사이에 있는 프릿을 포함한다); 두번째 패턴 내에 슬라이드 그룹을 배열하는 슬라이드 지지대 및 상기 지지대를 침전 단계로 진전시키는 두번째 컨베이어로 이루어진다.
Description
여러 다양한 기술분야에 있어서, 유체(流體)로부터 물질, 전형적으로는 입자성 물질을 분리하는 성능 및/또는 기술은 유체에 존재하는 물질의 존재를 시험하는 성능을 결정짓는 결정적인 요소이다. 너무도 자주 빈번하게, 시료 제조과정에 관련된 간섭현상은 표적 세포를 불분명하게 만들어서, 이 제조과정을 신뢰할 수 없게 되거나 혹은 지나치게 고비용을 유발하기도 한다.
이런 경우는, 환경 검사, 방사능 조사, 암 스크리닝, 세포학적 검사, 미생물학적 검사 및 유해 폐기물 오염 등과 같은 검출 및/또는 진단을 포함하는, 일일히 열거하기에는 너무 많은 다른 여러 분야에도 동일하게 적용된다.
세포학적 검사의 경우에는, 환자에게서 세포 시료를 얻는다. 전형적으로는, 경관(頸管, cervical) 시료의 경우처럼 해당 부위를 긁거나 면봉으로 문질러서 시료를 채취하거나, 혹은 흉곽, 방광 혹은 척수에서 채취하는 경우에는 체액을 수집해서 시표를 채취하고, 혹은 미세한 주사 천공을 이용해서 채취한다. 종래의 수작업에 의한 세포학적 검사에 있어서는, 유체에 들어있는 세포 및 부스러기(debris)를 포함하는 입자성 물질을 도말법에 의해 유리 슬라이드위에 옮긴 후에 공기로 건조시켰다. 시료를 슬라이드에 도말하면, 밀도가 균일하지 않고, 세포나 부스러기가 균일하게 분포하게 되지 않아 표적 세포가 불분명하게 된다. 또한 공기 건조는 세포를 뒤틀리게 하고 나아가 정확한 검사를 방해한다. 종래의 자동화된 세포학적 검사법에 있어서는, 시료를 원심분리장치에서 회전시켜서 세포를 농축시킨 후, 상층액을 버리고, 세포를 담체액과 혼합해야만 한다. 이러한 작업은 많은 시간이 소요되어 매 시료당 종종 30분 이상의 시간이 걸리기도 하며, 표적 세포를 여러개의 용기로 옮겨야 하는데, 이들 용기는 매 시료마다 세척을 하거나 버려야 하므로 오며의 가능성이 높아진다. 더욱이, 얻어진 액체 현탁액을 객관적으로 평가하고, 제조과정을 다시 반복할 필요가 있는지를 결정하기 위해서는 경험있는 숙련자가 요구된다. 이어 액체 현탁액안에 필터 조립체를 놓아 세포를 필터위에 확산 및 포획하는 단계가 필요한데, 이 과정에 의해서도 오염의 위험이 증가된다. 그리고 난 후에, 필터를 치우고 현미경 슬라이드에 놓아 관찰을 하게 된다.
이런 일련의 모든 과정에 있어서, 시료 제조 프로토콜을 결정짓는 제한 인자로는 유체 담체(예, 생리학적 유체, 생물학적 유체 및 환경학적 유체)로부터 입자성 물질을 적절하게 분리하는 것, 그리고 입자성 물질을 현미경 검사에 쉽게 이용할 수 있는 형태로 효과적이고 용이하게 수집 및 농축시키는 것이 포함된다.
종래에 세포를 유체내에 분산시키기 위한 방법, 장치 및 구조가 여러가지 제안되어왔다. 예를 들면, 미국특허 제 5,143,627호에는 시료 용기르 열고, 액체 현탁액속에 분산 요소(dispersing element)를 넣고, 이 분산 요소를 수분간 회전시키는 것을 기재하고 있다. 또다른 종래예에서는, 침(혹은 가래)을 처리하기 위해 사코만노(Saccomanno)법을 사용하고 있는데, 이 방법은 시간이 많이 소요되며 여러 단계의 가공과정을 포함하고 있다.
정량적 배양 결과, 뇨분석 및 현미경 검사의 정확성을 확보하기 위해서는 뇨 시료를 즉시 처리하여 신선한 시료를 얻어야 한다는 것이 알려져 있다. 신선한 세포는 보존된 뇨에서 얻는 세포보다 더 강력하게 유리 슬라이드에 부착하는 경향이 있기 때문에 유리 몸체에 매끄럽게 퍼지게 할 수 있다. 시료의 처리가 지연되거나, 입원환자 또는 외래환자의 설정에 있어서 부실하게 주의를 기울이거나, 혹은 냉장저장을 하지 않으면 최적상태의 슬라이드 제제를 얻지 못할 수 있다. 처리지연의 문제점을 해결하기 위해 알려진 한가지 방법은 뇨와 함께 화학적 보존제를 사용하는 것이다. 그러나 뇨 표본에 액상의 보존제가 존배하게 되면, 표본의 비중이 측정불가능한 수준으로 올라가서 슬라이드 현미경 검사와 같은 여러종류의 전통적인 정량분석에 사용될 수 있는 뇨의 잠정적인 유용성을 제한하는 결과를 가져올 수 있다.
특히 임상학적 병리학 분야에서의 진단학적 미생물학 및/또는 세포학은 세포의 현미경적 검사 및 기타 다른 현미경 분석에 의한 진단의 기초를 이룬다. 진단의 정확성 및 적정한 해석이 가능한 시료의 제작은 전형적으로 적정한 시료의 제작에 따라 결정된다. 면역세포화학(immunocytochemistry) 및 영상분석(image analysis)과 같은 새로운 방법론들은 재현가능하고, 빠르며, 생물학적으로 무해하며 (biohazard-free) 및 저렴한 제작방법을 요구한다. 종래의 세포제작 기술은 균일하지 못한 세포 밀도, 평편하지 못한 세포 분포 및 공기건조 가공물과 관련된 쟁점들에 대해 적절하게 대응할 수 없다.
뇨 혹은 생물학적 유체 용기의 뚜껑을 제거하지 않고도 액상의 생물학적 시표를 시험할 수 있도록 하는 수많은 뇨 혹든 생물학적 유체 표본 용기가 개발되어 왔다. 이들 종래기술에 따른 용기중 어느 것도, 균질한 세포층(cell in a uniform layer)을 검사용 슬라이드에 옮기는 문제 및 세포를 채취하게 될 유체를 보존하는 문제점을 동시에 해결하고 있지는 못하다.
통상적으로, 세포학적 검사를 하기 위한 체액 시료(body fluid samples)는 채취 장소로부터 세포학 실험실로 옮기는 동안에 세포학적 표본을 보존하기 위한 보존제 용액을 포함하는 용기를 이용하여 채취한다. 또한, 면봉, 도말기, 플러쉬(flush) 혹은 브러쉬를 이용하여 체강(體腔)으로부터 수집된 세포학적 표본은 세포를 염색용 혹은 검사용 슬라이드 혹은 막에 옮기기 전에 고정화제(예, 알콜 혹은 아세톤 고정화제)가 들어있는 용기에 보존한다.
뇨 혹은 생물학적 유체 용기의 뚜껑을 제거하지 않고도 액상의 생물학적 시표를 시험할 수 있도록 하는 수많은 뇨 혹든 생물학적 유체 표본 용기를 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 종래기술에 따른 용기중 어느 것도, 장치의 일부를 시료에 담그지 않으면서 (시료에 담그는 것에 의한 오염의 위험을 증가시키지 않으면서), 현미경 슬라이드 위에 고품질의 단층을 반복적이고도 일정하게 형성시킬 수 있는, 그리고 시료를 처리하여 세포를 채취하고 난 유체를 보존할 수 있게 한 것은 없다.
현미경 검사를 위해 입자성 물질을 최적의 품질로 제작할 때 존재하는 또 하나의 제한 인자는 입자성 물질을 현미경 슬라이드 등에 고정시키는데 사용하는 용액 및/또는 용액들에 관한 것이다.
세포학적 물질의 검사가능한 형태를 구성하는 세포학적 표본은 이미 주지된 도말법 혹은 유체법(fluid techniques)을 이용하여 제작할 수 있다. 이들 표본을 염색하고, 커버슬립을 얹고 하는 등의 과정을 수행하기에 앞서 상당한 시간이 경과되기 때문에, 세포를 보존하고 고정하기 위한 수단으로서 세포학적 물질에 고정화제를 첨가하는 것이 중요하다.
인간 혹은 동물조직의 세포학적 수집물로부터 얻은 세포, 세포 응집물 및 조직 단일 세포층(cells in a monolayer)을 검사용 슬라이드에 옮기는 문제 및 작은 조직 단편과 같은 세포학적 물질을 적절하게 고정(예, 보존)하는 것은 질병, 특히 암의 정확한 진단을 위한 필수전제요건이다. 세포학적 물질은 세포의 비틀림을 방지하기 위해서는, 물질을 채취하자마자 곧바로 고정시켜야만 한다.
공기건조되고 테트라크롬-염료로 염색된 세포학적 표본은 해외에서는 흔하게 사용되지만 미국내에서는 사용되지 않는 것이 일반적이다. 오히려, 슬라이드를 알콜 용액에 침지하거나, 혹은 스프레이 고정화제로 슬라이드를 포화시키거나 혹든 직접 세포학적 물질을 알콜 용액에 방출시키는 습식 고정화방법이 세포 고정화를 위해 사용되는 방법들이다. 세포 고정화는 파파니콜라오우(Papanicolaou), 헤마톡실린(Hematoxylin) 및 에오신(Eosin), 혹든 다른 염료에 의해 염색된 세포학적 표본 슬라이드를 해석하는데 필수적인 요소이다.
일반적으로, 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다른 첨가제를 함유하거나 혹은 함유하지 않는, 50 - 95%(v/v: 메탄올, 에탄올, 이소프로판올)의 알콜 용액이 습식 고정화를 위해 사용된다. 그러나 단백질 함량이 높은 유체를 수집 및 고정시키기 위해 50%(v/v) 이상의 알콜 용액을 사용하는 경우, 단백질 침전물이 형성되어 결국은 경화를 일으킨다. 단백질 침전물이 생기면, 유리 슬라이드에 직접 도포하여 시료를 옮기든, 혹은 세공(細孔) 필터를 이용한 세포여과에 의해 혹은 세포원심분리에 의해 크롬 알부민 젤라틴과 같은 부착제가 코팅된 유리 슬라이드 위에 옮기든 간에, 고정된 세포학적 물질을 검사용 유리 슬라이드에 옮기는 것을 어렵게 만든다.
1세기 이상에 걸쳐, 분석학적 평가를 위해 조직을 보존하고 제작하는데 사용되어온 조직 고정화 조성물은 포름알데히드에 기초를 두고 있다. 현미경 검사를 위한 조직 보존 및 박편절단(薄片切斷) 조직의 제작을 위해 사용되어온 표준 조성물은 포르말린이다. 포르말린은 물에 용해시킨 포름알데히드의 3-10% 용액이며, 약 15% 메틸 알콜을 함유한다. 알콜은 이 용액의 보존특성을 향상시킨다. 무엇보다도 높은 독성 및 자극성과 같은 수많은 단점에도 불구하고, 포르말린은 노출된 조직 표면과의 신속한 반응 및 그에 따른 최고의 세포보존 특성때문에 전형적인 실험실 응용분야에서 고정화제로 선택되어 왔다. 메탄올은 조직(tissue)의 조직감 (texture)에 악영향을 주어 조직을 너무 부서지기 쉽게 만들거나, 또는 보다 흔하게는 너무 무르게 만들어서 슬라이드 제작시에 절단하는 것이 용이하지 않다. 메탄올은 또한 채색된 가공물 혹은 불순물을 만들어 내어 염색을 방해할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 메탄올을 포함하는 포르말린은 현미경 검사목적으로 만족스럽게 단면절단(sectioned)하고 염색시킬 수 있는 보존 조직을 제공한다.
조직학자들은 효과적인 면역조직화학적 고정화제 및 형태학적 고정화제를 개발하고자 오랜세월 노력하여왔다. 또한 조직중의 항원을 면역조직화학적으로 검출하고 위치결정을 할 수 있게 하기 위해, 형태학적 세부(morphologic detail) 및 조직 항원을 보존하는 것이 바람직하다.
이들 보존제는 단백질을 불용성으로 만든다. 예를 들어, 포름알데히드는 알데히드기와 특정의 아미노산 사이에 공유결합을 형성하는 교차결합제로 사용될 수 있는데, 공유결합이 형성되면 단백질 구조가 안정화되고 세포의 세포질이 겔로 변환되어 자가분해성 효소(autolytic enzyme)의 이동을 억제할 수 있다. 혹은, 알콜이 단백질을 변성시켜 침전물로 만드는 고정화제로 사용될 수 있다.
바람직하게는, 고정화제는 자가분해 및 부패를 늦추어야 하며, 형태학적 세부성 및 항원성을 보존하여야만 한다. 불행하게도, 효과적인 형태학적 고정화제가 반드시 효과적인 면역조직화학적 고정화제인 것은 아니다.
종래의 기술과 달리, 본 발명의 고형물 제조 기술(solid matter preparation techniques)은 불균일한 고형물 밀도, 평편하지 않은 고형물 분포, 시료 제작에 포함된 단계가 많은 것에 의한 시료의 손실 및 오염의 쟁점을 해결하고 있다. 즉, 본 발명에 따른 제조방법은 우수한 형태학, 개선된 가시성(可視性, visualization)을 갖고, 용이하게 위치고정(positioning)할 수 있으며, 시료를 추가로 조작하거나 제작할 필요없이 용이하게 흡광분석을 할 수 있도록 한다.
본 발명은 입자성 물질을 균질 단층으로 수집하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 체액으로부터 세포를 균질 단층으로 수집하거나 세포학적 프로토콜에 사용하기 위한 세포 단층을 제조하는데 사용할 수 있는 반(半) 자동화 또는 자동화 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 필터 조합체(assembly)의 분해 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 닫힌 부분에서 필터 조합체의 측명도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교반기를 포함하는 전형적인 시료 용기의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터 조합체의 세부 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 필터 조합체의 세부 저면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제 1 실시예의 측면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 제 1 실시예에 따른 시료 용기 홀더(holder) 조립의 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 홀더 조합체의 측면도이다.
도 10은 도 6에 도시된 제 1 실시예에 따른 현미경 슬라이드(slide) 턴테이블 조합체의 평면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 턴테이블 조합체의 측명도이다.
도 12는 도 6에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 로더(loader) 조합체의 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 필토 로더 조합체의 측명도이다.
도 14a는 도 6에 도시된 제 1 실시예에 따른 현미경 슬라이드 언로더(unloader) 조합체의 평면도이다.
도 14b는 도 14a에 도시된 언로더 조합체의 측면도이다.
도 15는 도 6에 도시된 제 1 실시예에 따른 필터 조합체 및 시료 용기의 세부 분해 측면도이다.
도 16은 도 6에 도시된 제 1 실시예에 따른 현미경 슬라이드 언로더 조합체의 평며도이다.
도 17은 도 16에 도시된 조합체의 측명도이다.
도 18은 도 6에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 교반 조합체의 평면도이다.
도 19는 본 발명으 제 2 실시예에 따른 사시도이다.
도 20은 도 19에 도시된 제 2 실시예의 정면도이다.
도 21은 도 19에 도시된 제 2 실시에의 우측면도이다.
도 22는 도 19에 도시된 제 2 실시에의 좌측면도이다.
도 23은 도 19에 도시된 제 2 실시에의 배면도이다.
도 24는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 평면도이다.
도 25는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 용기 서포트(support)의 세부 사시도이다.
도 26은 도 19에 도시된 제 2 실시예의 제 1 콘베이어(conveyor)의 세부 사시도이다.
도 27은 도 19에 도시된 제 2 실시예의 표본 추출지의 세부 정면도이다.
도 28은 도 27에 도시된 표본 추출지의 세부 단면도이다.
도 29는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 슬라이드 로더의 세부 평면도이다.
도 30은 도 29에 도시된 슬라이드 로더의 세부 사시도이다.
도 31은 도 19에 도시된 제 2 실시예의 블로터(blotter)의 세부 투시도이다.
도 32a는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 표본 추출지에 앞선 용기들을 도시하는 개략도이다.
도 32b는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 표본 추출지에서 용기에 대응하는 유체 통액에서 표본 추출된 헤드들을 도시하는 개략도이다.
도 32c는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 각각의 헤드에 대응하는 슬라이드들에 전이되는 각각의 시료들로부터 단층의 입상물질(particulater matter)을 도시하는 개략도이다.
도 33은 도 6에 도시된 제 1 실시예의 모범적인 유체처리 시스템의 개략도이다.
도 34는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 모범적인 유체처리 시스템의 개략도이다.
도 35는 도 34에 도시된 제 2 실시예의 모범적인 유체처리 시스템의 세부 개략도이다.
도 36는 도 19에 도시된 제 2 실시예의 모범적인 유체처리 시스템의 세부 개략도이다.
도 37은 본 발명에 따른 모범적 조절 시스템의 개략도이다.
도 38은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 작업흐름도이다.
도 39는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 단면도이다.
도 40은 도 39에 도시된 제 3 실시예의 세부 평면도이다.
도 41은 도 39에 도시된 제 3 실시예의 세부 평면도이다.
본 발명은 검출, 분석, 정량화 및/또는 가시화를 위해 물질(matter)을 수집하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 자동화 장치 및 방법은 생물학적, 생리학적 및 환경 유체(流體)로부터 물질을 분리하고, 개선된 방식으로 입자성 물질을 세포학적 검사에 제공하는데 적합하다.
본 발명은 수집 장치 또는 분석 모듈에 들어있는 유체 표본으로부터 입자성 물질의 균질층(uniform layer)을 수집하고, 상기 균질층을 이룬 입자성 물질을 슬라이드에 옮기기 위한 반자동화 및 자동화 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이러한 장치는 액상 용액으로부터 입자를 분리하고, 대략적으로 알려진 양의 세포를 단층으로 수집하며, 수집된 세포를 현미경 슬라이드로 옮기는 비교적 간단한 구조 및 작동 메카니즘을 제공함으로써, 세포학의 목적으로 세포 및 기타 다른 입자를 수집하기 위한 기존의 장치와 관련된 문제점들을 극복하였다. 본 발명의 몇몇 구현예에 있어서는, 장치의 구성요소중 어느 것도 액상 시료안으로 들어가는 일이 없기 때문에 시료가 불필요하게 오염되는 것을 예방할 수 있다. 또한, 본 발명의 몇몇 구현예에 있어서는, 시료가 담겨져 있는 용기가 세포의 수집 및 전달과정 중에 개방되지 않기 때문에, 시료가 장치에 의해 오염될 가능성을 제거하고 있다. 본 발명의 모든 구현예에서는, 유체를 필터에 통과시키고 또 필터주위를 돌아가는 두개의 분지에 통과시킴으로써 시료내에 들어있는 입자성 물질, 예를 들어 세포의 단층을 필터 위에 수집한다. 이러한 필터는 미국특허 제 5,139,031호, 동 5,301,685호 및 동 5,471,994호에 기재되어 있다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 세포학적 검사를 위한 세포의 단층을 수집함으로써, 보존제, 작업자 또는 외부 물질에 의한 세포의 오염없이 균질한 세포 슬라이드를 얻을 수 있다. 시료 용기로부터 세포학적 수집 장치로 세포를 전달하는 것은 수집된 표본을 쏟아붓거나 혹은 피페팅하는 일 없이 수행할 수 있다.
본 발명은 또한 쉽게 분해하여(disassembled) 세포를 장치로부터 현미경 검사용 슬라이드로 직접 전달(face-to-face transfer)할 수 있게 하는 세포 수집 용기 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 한 구현예에 따른 세포 수집 장치는 현미경 슬라이드로 옮길수 있는 단층형태의 세포(monolayer of cells)를 수집하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 장치 및 방법은 시료 물질을 적절하게 제작하기 위해 필요하던 숙련된 기술자를 더 이상 필요하지 않게 만든다. 따라서, 시료 제작 프로토콜에서의 결정적 인자인 시간, 경비 및 전문기술을 제거하거나 혹은 감소시킨다.
본 발명의 장치 및 방법은 또한 신선한 세포, 미처리된 세포, 미변형 세포에 대해 사용하기에 적절하기 때문에, 그리고 또한 특별히 박편의 균질한 고체물질 층 (약 40 미크론 미만)을 제공하도록 설계되었기 때문에 시료제작에 장점을 갖는다. 본 발명의 한 구현예는 특별히 Pap 도말에 사용하기 위한 세포를 수집하는데 적절한다.
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 물질 수집장치는 또한 시료액을 처리하기 위한 부가적인 모듈을 포함하느데, 이 모듈은 착탈이 가능하거나 혹은 일체화된 것일수 있다. 예를 들면, 부스러기(debris) 제거 모듈, 크로마토그래피 모듈, 분석 모듈과 함께, 혹은 이들 모듈끼리의 조합과 함께, 혹은 이들과 다른 장치와의 조합과 함께 물질 수집 모듈을 이용하여 시료액을 처리할 수 있다. 이들 모듈 및 기타 다른 모듈 혹은 처리 프로토콜은 본 발명에 따른 시료제작 장치에 도입하면 바람직할 수 있는 특징들을 제공한다. 적절한 장치의 예로는 미국특허 제 4,953,561호; 동 5,224,489호; 동 5,016,644호; 동 5,139,031호; 동 5,301,685호; 동 5,042,502호; 및 동 5,137,031호에 기재된 것들이 포함된다.
예를 들면, 본 발명의 장치 및 방법은 기존의 미생물학 및 혈액학에 적용하여도 많은 장점을 갖는다. 수집된 세포는 소정의 구역에 존재하는데, 이 구역은 방사형 광원 및 파장 흡수측정기에 쉽게 접근시킬 수 있다. 세포들이 단일 층에 집중되어 있기 때문에, 이들은 거의 항상 한 촛점면에 존재하게 되고, 따라서 다른 입자들에 의한 간섭현상을 제거하거나 감소시킬 수 있으며, 적절한 판독을 달성하는데 드는 기술자의 시간과 숙련기술을 실질적으로 제거할 수 있다. 본 발명에 의해 물질끼리의 중첩(겹침)을 최소화함으로써, 서로 겹쳐있는 고형물이나 부스러기 덩어리에 의해 표적 입자가 불명확하게 되는 기회를 최소화하여 모든 물질을 쉽게 검사할 수 있다. 본 발명의 특정 구현예에 따른 장치를 다른 자동화 장치와 함께 사용하므로써 주어진 집단표본내에 존재하는 어떤 종류의 고형물질이든 검출 및 분석할 수 있다. 또한 그 물질의 화학적 조성을 상세하게 분석할수도 있다.
본 발명을 이용한 시험에 있어서, 단층 세포를 필터로부터 현미경 슬라이드로 옮기는 것은 세포 손실에 차이(differential cell loss)가 없이 지극히 효과적이라는 것이 입증되었다. 현미경 검사에 따르면, 필터위의 세포분포와 슬라이드위의 세포분포가 실질적으로 동일한 것을 보여준다.
본 발명의 특정 구현예에 따른 자동화 장치는 하나의 공통의 수송장치에 놓여진 복수개의 시료 용기를 동시에 처리한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서는, 시료 용기의 커버는 회전가능한 분산 요소(rotatable dispersing element)를 갖거나 혹은 갖지 않는 중공(中空)형 튜브를 포함할 수 있다. 본 발명은 시료를 용기안에서 교반(agitation)하여 커다른 입장성 물질, 예를 들어 타액 시료의 경우에는 점막성 물체를 분쇄하고, 이어 세포가 유체 전체에 골고루 분산되도록 한다. 교반은 시료 용기의 성분간의 상대운동, 시료 용기의 비균일 움직임, 및/또는 용기에 의해 시료에 가해지는 관성반응력에 의해 일어날 수 있다.
본 발명의 바람직한 자동화 구현예에 따르면, 시료, 시료 용기 및 필터는 시료액에 대한 분산 요소의 상채회전을 포함하는 다수의 여러 운동의 대상이 된다. 또한, 본 발명의 이들 바람직한 구현예에서는, 회전 및/또는 변위 운동에 의해 세포전달 처리단계로부터 혹은 처리단계로 용기를 이동시킬 수 있으며, 또한 필터 조립체(filter assembly)를 제거하고 필터 조립체를 현미경 슬라이드 조립체와 접촉하게 위치조정을 하기 위한 운동도 제공할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에서는, 자동화 장치는 복수개의 필터 조립체를 갖는 플랫폼, 복수개의 표본 용기를 위치조정하기 위한 플랫폼, 복수개의 현미경 슬라이드 및/또는 필터를 위치조정하기 위한 플랫폼, 상기 필터 조립체 플랫폼에 근접한 필터 로더(loader), 상기 현미경 슬라이드 플랫폼에 인접한 현미경 슬라이드 로더, 상기 현미경 슬라이드 플랫폼에 인접한 현미경 슬리이드 언로더(unloader) 및 각종 조립체를 작동, 모니터 및 배열(sequencing)하기 위한 제어시스템을 포함한다.
제어시스템은 액체 흐름의 변수를 모니터링하여 언제 소정량의 입자가 필터 위에 수집되는지를결정함으로써 입자성 물질 수집 동작을 모티너한다. 장치의 상부 조립체는 현미경 슬라이드에 대한 받침대로서, 필터 표면위에 수집된 세포와 함께, 필터 장치의 위치를 결정한다.
본 발명의 방법 및 장치에 있어서, 세포를 필터 장치로부터 현미경 슬라이드로 옮길때, 필터위에 수집된 그대로의 세포의 단층 분포를 유지하는 것이 중요하다. 따라서 본 발명은 현미경 슬라이드위에 세포의 단층을 만들수 있는 세포 수집 및 전달 수단을 제공한다.
본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 매 세포 표본마다, 신선한 시료 바이알, 미사용 필터 조립체 및 미사용 현미경 슬라이드를 이용한다. 또한, 비교적 간단한 조작 및 장치가 수행하는 여러 기능들은 조작자가 늘 지켜보아야 하는 필요성 및 소요시간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 유지 및 제작에 소요되는 비용과 시간을 최소화할 수 있다.
본 발명의 구현예는 이동가능한 시료용기 플랫폼, 필터 조립체에 맞춤 체결 (matingly engage)될 수 있도록 적합화된 캡(cap)을 갖는 시료용기, 이동가능한 필터 조립체 플랫폼, 상기 필터에 체결될 수 있도록 적합화된 하나 또는 둘 이상의 현미경 슬라이드 로더/언로더 조립체, 및 상기 현미경 슬라이드 로더/언로더 조립체 상부에 위치한 현미경 슬라이드를 갖는다. 본 발명의 바람직한 구현예는 복수개의 반복되는 상술한 서브조립체(subassemblies) 각각을 포함함으로써, 본 발명의 바람직한 자동화 장치가 동시에 혹은 순차적으로 적어도 2개, 전형적으로는 다섯개 이상의 표본을 처리할 수 있다.
본 발명의 그 외의 목적 및 장점은 후술하는 상세한 설명란으로부터 알 수 있으며, 부분적으로는 이 설명으로부터 자명하게 알 수 있거나 혹은 본 발명을 실시함으로써 지득할 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 특허청구범위에 구체적으로 언급된 장치 및 조합을 통하여 실현될 수 있고 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 회분공정 시료를 위한 조합 또는 메카니즘의 자동화된 집합이다. 본 발명에 따른 장치는 특별히 액체로부터 입상 물질을 제거하거나 입상물질을 현미경 슬라이드 또는 다른 세포학 시함등으로 전이시킬때 유용하다. 자동화 된 장치, 액체의 처리, 입상 물질, 또는 시료를 포함하는 시료용기의 동작은 다음의 단계 : 자동화된 장치의 영역에 시료를 운반 또는 수송하는데 이용되는 용기를 개봉하는 단계; 상기 샘플에 연장된 시료 용기 커버를 부착하는 단계; 시료와 유체가 통액하기 위하여 상기 커버에 관하여 필터 조합체을 위치시키는 단계; 시료에 포함된 입상 물질의 일부가 필토 조합체에 박막이 접착되게 함으로서 상기 필터 조합체을 통하여 용기로부터 시료의 적어도 일부를 제거하는 단계; 상기 필터 조합체의 일부에 인접하고 나란히 배열되고 남겨진 위치에서 이동가능하도록 현미경 슬라이드를 제공하는 단계들을 하나 이상 포함할 수 있다. 또한, 메카니즘 또는 부조합들은 추가로 : 이용된 현미경 슬라이드와 이용되지 않은 현미경 슬라이드를 교환하기 위한 하나 이상의 부조합; 상기 시료를 교반시키기 위한 이동 송신; 하나 이상의 필터 조합체 로더; 하나 이상의 필터 조합체 언로더; 하나 이상의 현미경 슬라이드 로더; 하나 이상의 현미경 슬라이더 언로더; 하나 이상의 바코드 해독기; 하나 이상의 바코드 프린터; 상기 기술된 구조들 중의 하나를 이동 및/또는 위치시키기 위한 하나 이상의 이전 기구; 상기 언급된 구조의 하나 이상을 보유, 위치배정, 또는 이동시키기 위한 지지체; 상기 언급된 구조의 하나 이상을 이동 또는 위치배정하기 위한 하나 이상의 모터; 및 상기 언급된 구조의 하나 이상을 바람직하게 선택적으로 및/또는 계속적으로 작동시키기 위한 하나 이상의 조정 시스템을 포함한다.
본 발명은 또한 입상 물질, 예를들면, 본 발명에 따라 구성돈 자동화 장치를 이용한 세포와 같은 것을 함유한 액체를 처리하기 위한 방법을 포함한다. 본 발명은 또한 액체로 부터 입상물질을 제거하는 것 및 입상 물질의 세포학 실험을 위한 적당한 매질에 입상 물질을 수집하는 것을 포함한다.
본 발명은 또한 생물학적, 생리학적, 환경적인 유체와 같은 유체를 수집하고, 상기 유체로 부터 원심법없이 입상물질을 제거하고, 상기 물질을 진단 및 테스트하기 위한 자동화된 장치 및 방법을 포함한다.
본 발명에서 "시료"는 입자성 물질과 같은 고체 물질이 포함된 소정의 유체를 의미하고, 시료에서 동질함 또는 존재를 확보할 목적으로 시료로부터 입자성 물질을 수집하는 것이 바람직하도록 형성된다. 전형적으로, 상기 시료의 유체 화합물은 액체이다. 그러나, 상기 유체는 기체 또는 공기일 수 있다. 예를들어, 오줌과 같은 생물학적 유체에서 암 세포 또는 소정의 단백질의 존재를 결정하는 것이 바람직 할 수 있다. 다른 예로서, 전자 산업에 사용되는 증류수에서 분자 오염물과 같은 오염믈의 특성을 평가하는 것이 바라직하다. 다른 예로서 유체는 피, 척수 액, 또는 양막염 액과 같은 체액에 한정되지 않고, 기관지 세정; 객담; 미세 바늘 흡입; 지하수; 산업용수; 및 일부 동일시 할 수 있는 전자 및 의약 분석액등을 포함한다. 처리된 액체의 형태는 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명에서 "입상 물질"은 세포학 실험에 의하여 수집 및 평가될 수 있는 유체에 있는 소정의 물질을 의마한다. 입상 물질의 예로는 세포 또는 세포 조각에 한정되지 않고, 단백질, 분자, 폴리머, 고무, 안정제, 항산화제, 촉진제, 실리콘, 알키드 수지, 티오콜, 파라핀, 열플라스틱, 박테리아, 살충제 및 제초제를 포함한다. 특별한 중합체 물질의 예로서는 폴리에틸렌으로 제한되지 않고, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리아크릴로나이트라이드, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리염화비닐, 폴리스틸렌, 다황화물, 폴리메티메타크리레아트(polymethymethacrylate), 폴리에틸렌테레프타레으트, 비스페놀 A(일반 환경에 포함), 에틸 셀룰로이즈, 니트로셀룰로이즈, 폴리우레탄, 및 나일론을 포함한다. 특별한 생물학적 물질의 예로는 메타스태틱(metastatic) 암세포와 일반적인 암세포를 구별하는 것을 포함한 암세포, 단백질, 핵산, 항체 등을 포함한다. 처리된 물질의 형태는 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명에서 통액(communication)하기에 적합한", "통액" 및 그와 유사한 단어들은 당업계에서 통상의 지식을 갖는자에게 알려진 바와 같이 유체 흐름을 확랍하기 위한 소정의 의미, 구조 및 방법을 의미한다. 상기 구조의 보기는 도면에 도시되어 있다. 예를 들어 도관(conduit)은 또 다른 도관에 짝지워진 연결 수단에서 수신하거나 접속하기에 적합하다. 본 발명에서 이용되듯이, 연결 수단은 이음매를 형성하거나 다른 조각에 그 자신을 연결하는데 이용되는 소정이 구조를 의미한다. 이러한 연결 수단 및 연결은 장치, 조합체 또는 시스템의 다양한 요소들을 통하여 유체 흐름 경로를 확립한다. 전형적인 연결은 짝지워진 연결에 한정되지 않고 루어(Luer)형, 와선(Screw)형, 마찰형, 또는 서로 결합된 연결 수단 등을 포함한다.
본 발명에서 "맞물기에 적합한", "맞물림(engaging)" 또는 유사한 단어들은 서로 근접하여, 대향하여, 내부로 일렬로 배열되고, 맞물리고, 얹혀진다. 예를들어 상기 언급된 연결 수단을 포함하는 구조를 갖는다.
본 발명에서 "교반 처리(batch process)"는 시료들 사이에서 교차 오염없이 하나 이상의 시료에서 독립적으로, 그리고, 동시에 수행될 수 있는 작용 또는 작용들을 의미한다.
본 발명에서 "그룹"은 교반 절차동안 동일하게, 또한 동시에 활동하고 이용될 수 있는 특징을 갖는 시료의 모임을 의미한다. 부분적 그룹은 상기 특징을 갖는 유한 갯수의 최대 숫자보다 적은 적어도 하나를 의미하고, 전체 그룹은 상기 특징을 갖는 시료의 유한개의 최대 숫자를 의미한다.
시료 용기 및 커버
본 발명에 따르면, 시료는 종래의 기술, 예를 들어, 견본 용기에서 오줌 또는 다른 생물학적 유체를 수집하거너, 견본 용기(팝 도말(Pap smear)이 대표적이다)에서 적당한 유체에 면봉 도는 솔을 늘어두는 방법을 이용해서 수집된다. 본 발명에 따른 최적의 실시예에서, 견본 또는 시료는 아래에서 설명될 형태 및 기능을 갖는 시료 용기에서 수집된다. 상기 시료 용기는 전형적으로 커버로 덮혀 있고 아래에서 설명될 필터 조합체을 포함하기에 적합한 부분을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 견본 컵은 액체 견본 및 챔버 사이에서 유체의 통액을 확실히 하기 위한 커버를 수집하기 위한 챔버 및 수집 지역에서 미립자 물질의 분리 및/또는 입자성 물질의 분산을 위한 필터 조합체을 포함한다. 본 발명의 최적의 실시예에서, 분리된 입자성 물질은 본 발명에 따른 박막 위에서 단일층으로 수집된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 또한 상기 시료와 필터 조합체 사이에 유체 통액을 확실하게 하기 위한 중공 튜브를 갖는 커버를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 중공 튜브는 견본의 혼합 및/또는 견본에서 미세 입자의 분산을 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 바랍직한 실시예에 따르면, 견본 용기 20은 유체, 바람직하게는 생물학적인 유체를 유지하기에 적합한 용기를 포함한다. 상기 용기 20은 유체의 수집, 보관 및 저장을 위하여 개방단 24를 갖는 챕버 23이 제공되고, 측벽 21 및 바닥벽 22를 포함한다. 전형적인 유체는 체액, 과 같은 생물학적인 유체에 한정되지 않고, 폐수 등을 포함한다. 전형적인 체액은 오줌 또는 피, 대뇌척추액(CSF), 기관지 세정, 객담 또는 미세 바늘 흡입과 같은 다른 생물학적인 유체를 포함한다. 컵을 만드는데 이용되는 구성 및 물질은 다양한 재료, 형상 및 크기가 적용될 수 있다. 예를 들어, 컵은 처리될 수 있는 유체에 적합한 어떠한 재료로도 구성될 수 있다. 바닥벽에서 측벽의 용기 및 조합체은 종래 어떠한 조합체도 가능하다. 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 바닥벽 22는 도 3에서 보듯이 원추형 부재이다. 추가로, 바닥벽 22 또는 측벽 21은 챔버 안으로 연장된 하나 이상의 핀등을 포함할 수 있다. 상기 핀들은 용기안의 시료가 용기의 회전에 의하여 혼합되므로 본 발명의 바람직한 실시예에서는 필요가 있고 이하에서 설명될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 용기 커버는 필터 조합체을 수신하기에 적합한 중앙 오목부를 포함한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 중앙 오목부는 또한 견본 용기 안으로 연장된 중공 투브와 통액하거나 맞물려있다. 추가로, 상기 튜브의 일부는 교반 또는 분산 요소를 포함할 수 있다.
도 3에서 보듯이, 견본 용기 20은 튜브 25 또는 용기 20의 안으로부터 시료를 끌어당기기 위한 다른 것을 포함한다. 바람직하게는 튜브 25는 용기 20의 바닥부에 근접한 개방잔 26을 포함하도록 도시되어 있고, 튜브 25 안에는 하나 이상의 틈 27을 포함한다. 개방단 26 및/또는 틈 27은 시료가 수집 챔버 23으로 부터 회수될 때, 동시에 시험되는 미세 입자 및 침사와 같은 다른 유체층도 가능하게 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 어댑터 피팅(adapter fitting)이 용기와 각 시료 헤드의 사이에 배치되고, 필터 챔버의 적어도 일부를 형성한다. 어댑터 피팅은 각 용기를 포함할 수 있고, 각 어댑터 그룹은 대응하는 시료 헤드 그룹에 각각 가입될 수 있다. 용기 및/또는 용기 안의 시료와 곤련하여 교반기를 회전시키기 위한 구조 및 수단을 제공하는 것이 중요하다. 아래에서 더욱 상세히 설명하겠지만, 본 발명에 따른 바람직한 장치는 커버 안에 커버를 포함할 수 있어서, 교반기가 내부 커버에 의하여 안정적으로 고정되고 용기 및 외부 커버는 자유롭게 회전한다. 그러한 상호 운동은 시료와 관련하여 교반기를 회전시키고, 유체에서 입자성 물질을 분산시킨다.
본 발명에 다른 장치는 또한 수집 챔버에 수집된 견본을 섞도록 구성되고, 섞기에 적합한 구조를 포함한다. 바람직한 장치는 회전 커버 또는 회전하는 커버의 일부를 갖는 수집 챔버에 제한되지 않고, 수집 용기와 관계하여 이동하는 커버 또는 커버의 일부분, 및, 수집 용기에 연장되고, 견본을 혼합하는 하나 이사의 원료를 포함하는 튜브 등을 포함한다. 커버는 또한 액체 밀봉에서 커버의 일부를 딱 맞게 맞 무는 부분을 포함한다. 커버는 또한 액체 밀봉이고 유체 밀봉은 아닌 부분에서 커버의 일부를 딱 맞게 맞 무는 부분을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 견본 컵은 액체 견본을 수질하기 위한 챔버 및 챔버에서 유체가 통액하면서 유체에서 미소 물질을 분리하고 수집 지역에서 분리된 미소 물질을 수집하기 위한 미소 물질 분리 챔버 또는 모듈을 포함한다. 본 발명의 최적 실시예에서, 분리된 미소 물질은 수집 지역에서 단층으로 수집된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 또한 미소 물질 분리 챔버에서 유체가 통액하는 중공 튜브를 포함한다. 더욱 바람직하게 중공 튜브는 견본을 섞기 위한 수단 및/또는 견본에 미소 물질을 분산시키기 위한 수단을 포함한다. 바람직한 수단은 교반기, 핀, 솔, 물붓, 브룸, 주걱 등에 제한되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시예는 솔을 갖는 튜브를 포함한다. 바람직한 솔은 미국특허공보 4,759,376호에 개시되어 있다.
본 발명에 따르면, 중공 튜브는 도 20에서 보듯이 교반기 투사(projection) 또는 핀 28 등의 적어도 하나를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 중공 튜브 25는 회전거능하고, 교반기 28은 액체 견본을 교반시키고, 최적의 실시예에서는세포 및/또는 미소 물질 및/또는 파괴된 큰 미소 입자를 본산시킨다. 교반기 28은 또한 중공 튜브 25에 독립한 몸체를 갖고 있고, 시료를 교반시키기 위한 전기장 또는 자기장에 의하여 유도된다.
선택가능한 본 발명의 실시예에서 교반기 28은 섬유, 솔, 물붓 또는 브룸 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 섬유 또는 솔등은 시료가 교반기, 솔 및 브룸에 의하여 소용돌이 칠 때 용기 안에 있는 미소 물질을 분산시키기에 적합하다. 본 발명의 최적이 실시예에서 솔 및 브룸은 환자, 예를들어 경부 솔 및 브룸 등으로부터 미소 물질의 수집에 이용되기에 적합하다. 솔은 커버 부분에 고정될 수 있고, 상기 커버는 솔의 다른쪽 끝 부분에 조정되는 부분과 이어서 맞물리도록 홈(slot) 등을포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 커버의 슬롯 또는 개구부는 용기의 이용이 준비될 때 까지 오염으로부터 용기의 내부를 보호하는 제거 및 침투가 가능하도록 덮혀질 수 있다. 예를들어, 솔 등은 경추부 시료를 수집하는제 이용될 수 있고, 커버도 덮힌 것을 제거할 수 있고, 솔도 용기로 부터 제거될 수 있다.
위에서 언급하였듯이, 용기의 윗부분 및 각 헤드 조합체의 아랫부분은 정합하여 필터 챔버를 형성한다. 상기 용기 및 헤드는 다양하게 구성될 수 있다. 바람직한 구성은 도 2 내지 도 5에 개시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 챔버 30은 표본 용기 20의 커버로 부터 분리되어 형성되고 맞물려 있는 기체(base) 31을 포함한다. 기체 31은 또한 필터 조합체 33을 시트(seat)하기에 적합한 우물 32를 포함한다. 우물 32는 채널 34 또는 중공 튜브 25와 통액하기에 적합하게 제공된다. 우물 32는 기저부 31의 통합구조이거나, 분리된 구조일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 우물 32는 기체 31에서 회전할 수 있는 분리된 구조이다. 유체 밀착 조합체을 유지할 동안 상대적으로 회전을 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여 우물 32는 혀(tounge)및 홈을 통하여 기체 31과 접촉하여 맞물릴 수 있다. 도 2 및 도 3에서 보듯이 필터 챔버 30은 헤드의 바닥부에서 윗부분 41 및 표본 용기의 기체부 31에 의하여 형성되는 두조각 하우징이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 윗부분 41은 기체부 31과 이완 가능하게 맞물려있고, 다공성 배열 35에 접근하여 제공되는 소정의 하우징 구성 또는 조합이 바람직하다. 윗부분 41 및 아랫부분 31은 유체 밀착 맞춤, 예를 들어 루어형, 와선형, 충돌형, 테이퍼 접촉 연결 또는 스냅 맞춤(도시 되어 있듯이)을 제공하는 접촉 연결자 또는 접촉 수단에 의하여 서로 연결되거나 고착될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기체 31의 우물 32는 하나 이상의 공간 공간 투영기 61등으로 시트 60을 포함한다. 투영기 61은 평평하게 접촉한 시트 47로부터 다공성 배열 35를 방지하기에 충분한 크기 및 모양을 갖고 잇는 것이 바람직하다. 기술한 실시예에서, 투영기 61은 도 4에서 보듯이 동심원이다. 아래에서 더욱 상세히 설명하겠지만, 투영기 61은 다공성 배열 35 및 시트 60 사이의 표면장력을 없앰으로서, 다공성 배열 35가 시트 60으로부터 갈라질 때, 제 1 다공성 매질 36은 시트 60에 접촉을 유지할 수 없다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 투영기 60은 다음 방법들 중의 하나 이상의 기능을 한다 : 즉, 투영기 60은 다공성 배열 35 및 시트 39 사이의 표면장력을 없앨 수 있으므로, 다공성 배열 35가 시트 39로부터 갈라질 때, 제 1 다공성 매질 36은 시트 39에 접촉을 유지할 수 없다; 투영기 60은 하우징에서 다공성 배열의 압력을 균일하게 분산할 수 있다; 투영기 60은 다공성 배열의 가압을 막거나 경감할 수 있다; 또한, 투영기 60은 소정의 구성 및 공간 분포에서 소정의 수집된 입자성 물질의 분포를 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 시트 39의 표면은 시트로부터 다공성 배열을 이완시키기 위한 능력을 촉진시키고, 수집 지역에서 소정의 입자성 물질의 공간 분포를 촉진시키고, 및/또는 다공성 배열의 가압을 막거나 억제하는 하나 이상의 구조, 구성, 또는 표면 조직을 포함한다. 본 발명의 한 실시예는 앞서 설명한 투영기 60과 같은 집중 투영기를 포함한다. 본 발명의 최적의 실시예에서, 시트의 표면은 해시계 또는 시계면 구조의 배열을 갖는다. 상기 두 실시예도, 본 발명에 기재된 다른 표면 배열과 마찬가지로, 소저의 공간 배열에서 수집 지역에서 입자성 물질의 수집을 촉진시킨다. 다른 구성은 그리드에 제한되지 않고, 교차 해칭 등, 동축 사각형 또는 직사각형, 또는 연속 또는 분리된 일련의 구조, 누브(nub), 융기, 과립성 등을 포함한다. 시트의 표면에 조직을 제공하는 어떠한 원소, 구조, 또는 화학식도 본 발명이 이용하기에 적합하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 시트 39 및/또는 저부 32는 추가로 채널 등을 포하할 수 있다. 시트 및 채널의 완만한 경사는 하우징을 유체의 흐름을 증가하도록 촉진시키고, 시트의 표면 장력을 감소시킴으로서, 다공성 배열 하우징의 아랫부분 32로 부터 다공성 배열이 유리될 능력을 촉진시킨다. 본 발명의 이러한 측면은 다공성 배열의 이완을 촉진시키는 또 다른 구조이다.
도 5에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서, 필터 챔버 조합체은 기체 31과 맞물린 상부 41을 포함하고, 결합하여, 필터 챔버 30을 형성한다. 상부 41은 다공성 배열 35가 맞물려서 배열된 시트 42 등을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 시트 42는 우물 32에 다공성 배열 35를 이치시켜서, 시료가 각 용기로부터 끌어올 동안 다공성 배열 35가 이동하지 않도록한다. 본 발명의 최적의 실시예에서, 시트 42는 필터 챔버에 필터 조합체을 위치시키고, 다공성 배열을 통하여 유체 흐름을 방해하는 다공성 배열에 대응해서 실질적으로 압력이 균일하도록 촉진시키고, 다공성 배열의 압축을 줄이거나 방지하기 위하여 적당한 크기, 모양 및 수의 복수개의 투영기 또는 기둥 43을 포함한다. 선택적으로, 또는, 추가로, 다공성 배열 35는 도 2 및 도 3에 도시되듯이 다공성 배열의 압축을 줄이거나 막는 톱날부 63을 포함한다.
필터 조합체
본 발명에 따르면 필터 챔버 조합체 30은 챔버 30을 관통한 입자성 물질을 포함하는 시료로서 입자성 물질을 수집하기에 적합한 수집 지역 36을 갖는 다공성 배열 35을 수신하도록 구성되어 있다.
물질을 수집하기에 적합한 수집 지역 36을 갖는 다공성 배열 35는 수집 지역 36이 중공 튜브 25를 통액하는 것과 같이 유체흐름 경로에 위치할 수 있다. 바람직하게는 필터 챔버 안의 다공성 배열 35는 유체 흐름 경로의 제 1 및 2 가지로 한정하는 것이 적합하다. (도 1에서 보듯이) 제 1 가지 39a는 수집 지역 36을 관통하여 연장되고, 제 2 가지 39b는 수집 지역 36을 우회한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 다공성 배열 35는 그 지역을 관통하려는 물질의 통과를 막기에 적합한 제 1 다공성 메체 37, 및, 시료가 그 지역을 통과하는 것을 허용하는 제 2 다공성 매질 38을 포함한다. 제 2 다공성 매질는 특정 장치의 필요에 따라서 시료로부터 입자성 물질을 제거할 수도, 하지 못할 수도 있다. 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 제 1 다공성 매질는 입자성 무질을 포획하거나 수집하기에 적합하고, 더욱 바람직하게는, 단일층과 같은 균일하고 하나의 층에서 고체 물질을 포획 또는 수집한다. 바람직한 실시예는 또한 제 1 다공성 매질를 지지하기에 적합한 제 2 다공성 매질를 포함한다.
바람직한 다공성 매질는 미국특허공보 5,301,685호 및 미국특허공보 5,471,994호에 개시되어 있다.
다공성 매질를 제조하는데 이용되는 물질의 특성으로서, 다공성 매질 상호간 및 처리된 액체에 의한 이중성이 주어진 상황에서 다공성 매질로 입자성 물질을 선택하는데 고려되는 모든 요소들이다.
제 1 중공 매질 및 제 2 중공 매질는 여기에 기술된 기능을 하기에 적합한 어떠한 위치도 가능하다. 당업자는 알겠지만, 다공성 배열은 특별한 결과를 회득하기에 필요하도록 구성되고 위치되어진다. 예를 들면, 제 1 및 2 다공성 캐체는 분리되고 서로 떨어질 수 있고; 두 매질는 서로 적층될 수 있고; 제 1 매질는 제 2 매질에 맞물려서 적층되거나 재이동할 수 있고, 또는, 수집 원소는 위에서 언급했듯이 제 1 다공성 매질의 기능을 모방하는 고밀도의 지역 및 제 2 다공성 매질의 기능을 모방한 저밀도 지역을 포함할 수 있다. 상기 다양한 구성의 선택은 당업자에게 잘 알려진 것이다. 다공성 배열의 구성 및 조성의 다양함은 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
다공성 배열 35는 세포의 흐름이 그곳을 관통하는 것을 막기에 적합한 밀도 및/또는 동공 크기의 제 1 부분, 및, 유체가 그곳을 괸통하기에 적합한 밀도 및/또는 동공 크기를 갖는 제 2 부분을 갖는 단일 구조를 갖는다.
바람직한 실시예에서, 다공성 배열은 세포의 통과를 막게에 적합하고, 다공성 폴리카보네이트 박막을 포함하는 제 1 다공성 매질을 포함한다. 또한, 다공성 배열은 심부 필터를 포함하는 제 2 다공성 매체를 갖는다. 프릿(frit)은 폴리프로필랜 또는 고밀도 폴리에틸렌 POREX 7 다공성 플라스틱으로 제조될 수 있다.
당양한 형태의 다공성 배열이 본 실시예에 따른 형태로서 상호 교환적으로 이용될 수 있음을 인식해야 한다. 폴리카보테이트 박막이 본 발명의 세포학 수집 장치에 이용되기에 특별히 적합한 만큼, 다른 다공성 박막 또한 적합하다.
다공성 박막은 약 0.22 내지 8㎛, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 6㎛, 가장 바람직하게는 약 2㎛의 동공 크기를 갖고, 이는 크기가 약 3㎛ 아상인 트랩 세포를 허용한다. 상기 박막은 입자성 물질의 통과를 막으면서, 유체 흐름을 허용하기에 적합하다. 제 2 다공성 매질은 유체를 관통시키기에 적합하고, 또한, 시료로부터 입자성 물질을 이동시키는데 적합할 수 있다. 제 2 다공성 매질의 동공의 크기는 약 5 내지 60㎛, 바람직하게는 15 내지 45㎛이고, 약 35㎛이 가장 바람직하다.
당업자라면 인식하고 있겠지만, 수집된 물질의 형태 및/또는 크기에 따라 다공성 박막 및 다공성 심부 필터의 동공의 크기를 조절하는 것은 수집 지역 14에서 물질이 수집되는 것을 허용한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 동공의 크기는 물질의 균일층, 바람직하게는 단일층이 수집 지역에 형성되고록 설정된다. 예를 들어, 약 3 내지 40㎛ 또는 그 이상의 크기로도 효과는 있지만, 본 발명은 특정한 동공의 크기에 제한되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 다공성 매질 37은 시료에서 용해 가능한 접착제를 이용하는 제 2 다공성 매질에 부착될 수 있다. 상기 용해가능한 접착제는 당(sugar) 조성물에 한정되지 않고, 겔 등을 포함한다.
세포학 수집 장치 10이 특정한 생물학적 유체를 위하여 이용디는 것은, 그것이 오줌 및 그와 관련된 세포, 및 팝(Pop) 표본으로부터 시함용 시료를 준비하기에 특별히 유용하기 때문이다.
시료 용기 서포트
견본 용기 그룹은 또한 본 발명에 따른 자동화된 장치에서 처리되기 위해서 용기 서포트에 수작업 또는 기계에 의하여 위치된다. 용기 서포트는 평면 플랫폼, 디스크, 시트, 선반, 탁반 등이 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 시료 용기는 하나 이상의 견본 용기를 위치시키거나, 보유하기에 적합한 가이드(guide)를 포함한다. 본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 용기 서포트는 적어도 하나의 시료용기의 크기에 공급하기에 적합한 하나 이상의 오목부 또는 공동을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 용기 서포트는 적어도 두개의 서로 크기가 다른 시료 용기에 공급하기 위한 오목부를 포함한다. 바람직한 용기 서포트는 예를들면, 축의 둘레로 회전하거나, 경로를 통하여 이전될 수 있도록 이동가능한 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 용기 서포트는 시료 헤드, 로더 또는 언로더와 같은 자동화된 장치의 다른 요소에 인접하거나, 가까히 가도록 용기 서포트의 일부분에 나열된 하나 이상의 거점을 포함하여, 소정의 위치나 거점으로 이동가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시료 용기는 용기 지지대 안에서 회전할 수 있고, 교반기에 고정되어 있는 용기 커버의 일부는 용기 회전과 관련하여 상대적으로 고정적으로 유지될 수 있다.
교반 조합체
본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 각각의 견본 용기 안에 있는 각 시료를 교반하기 위한 교반기를 포함한다. 위에서 언급하였듯이, 각 헤드는 시료 안으로 연장된 교반 원소와 맞물린 부분을 포함할 수 있다. 각 헤드의 이러한 부부은 각 헤드의 일부를 회전시킬 모터 회전 벨트 등과 같은 이동 전송기에 연결되기에 적합하다.이동 전송기는 단일 헤드, 또는 바람직하게는 모든 헤드에 맞물릴 수 있다. 이동 전송기의 벨트는 축 주위로 견본 용기 서포트의 회전에 의하여 선택적으로 활성화될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 구조는 수집 용기의 커버의 일부와 맞물려있고, 하나 이상의 구조가 수집 용기를 회전시킨다. 장치는 단일 시요 용기 또는 하나 이상의 시료 용기를 처리하도록 구성될 수 있고, 반자도 또는 자동으로 작동된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 커버는 외부 고정 커버 및 내부 회전 커버를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 내부 및 외부 커버는 제 1 지역에서 서로에 관하여서는 회전하지 않고, 제 2 지역에서는 서로에 대하여 자유롭게 회전한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 구조 및 원소는 시료 용기를 회전시키고, 다른 구조 및 원소는 상대적으로 안정적으로 위치를 유지하기 위하여, 커버의 일부분과 같은 커버 용기의 일부분과 맞물려 있다.
본 발명의 최적의 실시예는 내부 또는 내부부분 커버 및 외부부분 또는 외부 커버를 갖는 커버를 포함하고, 상기 커버를 닫고 상기 커버 또는 부분을 이완함으로서, 다단계 절차에서 자유로운 회전이 알어난다. 내부 및 외부 커버가 용기를 봉쇄하는데 이용될 때는 내부 및 외부 커버는 소로에 대하여 자유롭게 이동하지 못하는 것이 바람직하다. 두 커버는 제 1 부분에서 용기를 봉쇄한다. 제 2 지역에서, 포획, 봉쇄등은 예를 들어, 추가의 이중 외부 커버를 내부 커버와의 결합을 풀어줌으로서 이중 외부 커버에 의하여 중단된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 커버는 용기에 고정적으로 맞물려있는 제 1 부분 및 상대적으로 상기 용기에 대하여 회전할 수 있는 제 2 부분을 포함한다. 여기에서 언급되어 있듯이, 용기와 관련한 회전성은 제 1 부분 및 제 2 부분의 상대적 운동을 의미하며, 제 1 부분은 고정되고 제 2 부분은 회전할 수도 있고, 제 1 부분은 회전하고 제 2 부분이 고정될 수도 있다. 최적의 실시예에서, 커버의 제 2 또는 내부 부분은 고정적이고, 제 1 및 외부 부분은 회전가능하다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 교반기는 커버이 제 2 부분에 맞물려서 고정디어 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 부분은 접촉해서 맞물린 각각의 커버일 수 있다. 예를 들면, 도 39에서 도시하고 있듯이, 내부 커버 72는 용기를 봉쇄하는데 이용될 수 있고, 외부 커버 71은 내부 커버를 딱맞게 덮을 수 있다. 본 발명의 상기 실시예에서, 외부 커버의 내부에 있는 탭 등은 각 커버가 제 1 부분에 있을 때,내부 및 외부 커버의 상대적 운동을 막을 수 있다.
내부 및 외부 커버의 상대적 축의 고정을 위하여 탭을 파괴하거나 공간을 이동함으로서 외부 커버를 제 2 부분으로 이동하는 것은 내부 커버에 대하여 외부 커버가 회전하는 것을 허용한다.
본 발명에 따른 장치는 본 발명에 따라 시료가 혼합되기 위하여 수집 용기의 부분을 지지하고, 맞물고, 회저시키도록 구성될 수 있다. 바람직한 수집 용기는 견본 시료를 수집하고 유지하기에 적합한 용기 및 컵, 용기에 대해서 회전하지 않는 제 1 부분 및 용기에 대해서 회전하는 제 2 부분을 갖는 커버, 및 커버의 일부에 맞무려서 고정되고, 용기 안으로 연장된 교반기를 포함한다.
여기서 언급하듯이, 지지하고, 맞물리고, 회전하도록 구성되어 있다는 것은 특정의 기능을 수행하기에 적합한 여러거지 다양한 구성이 있을 수 있다는 의미이다. 예를 들면, 본 발명에 따른 장치는 적어도 하나의 기료 용기를 위치시키고, 용기의 챔버 부분을 회전시키기 위한 용기 서포트, 및 분산된 원소를 통액하는 커버의 일부를 맞물어서 고정시키는 슬리브 또는 클램프를 포함할 수 있다. 선택적으로, 서포트는 고정된위치에서 용기를 고정할 수 있고, 풀리(pulley), 슬리브 또는 클리프는 교반기와 맞물려 있는 커버의 일부분을 맞물어서 회전시킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 슬리브는 커버의 내부 또는 외부 부분과 맞물려 있고, 커버의 제 1 부분과 관련하여 고정된 부분에 있는 커버의 제 2 부분을 지탱한다.
도 39에서 보듯이, 커버 31은 내부 부분과 관련하여 이동하기 위한 커버의 외부 부분을 혀용히는 구조 및 수단을 포함한다. 도시되어 있듯이, 커버 31은 외부 커버 71 및 내부 커버 72를 포함한다. 내부 커버 72는 튜브 50에서 유체 통액하도록 고정된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 커버 71은 용기 23이 팽팽해질 때, 내부 커버 72 및 튜브 50을 회전시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 커버안의 슬롯 또는 개구부는 용기가 이용될 수 있을 때까지, 통액으로부터 용기의 내부를 보호하는 이동가능하고 관통가능한 커버에 의하여 덮혀진다. 예를 들면, 솔 등은 경추부 시료를 수집하는데 이용될 수 있고, 커버링은 커버로 부터 이동될 수 있고, 솔은 용기 안에 배치될 수 있다. 바람직한 솔은 미국특허공보 4,759,376호에 개시되어 있다.
샘플링 스테이션(Sampling Station)
본 발명에 의한 장치는 또한 해당 표본 컨테이너(specimen container)들의 일부에 맞물리도록 개작된 샘플링 헤드 어셈블리(sampling head assembly) 그룹을 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 헤드 그룹과 표본 컨테이너들의 수 및 배열 또는 패턴은 서로 일치한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 각각의 헤드 어셈블리는 하기에 설명될 필터를 수용하거나 맞물리는 공동(cavity)이 있는 부분을 포함한다. 가장 바람직한 구현예에서, 샘플링 헤드 어셈블리의 일부는 커버의 일부와 교접하여 떼어낼 수 있도록 맞물리고, 교접 맞물림에서는, 위치에 맞는 체임버(chamber)를 형성하여 필터 어셈블리를 조절한다. 본 발명에 의하면, 필터 어셈블리와 체임버는 체임버를 통해서 최소 2개의 유체 흐름 브랜치를 제공한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 컨테이너 지지대(container support)는 고정 기준틀(stationary reference frame)에 대해 연속적으로 움직여 샘플링 헤드와 맞물릴 수 있는 위치까지 이동한다.
다른 바람직한 구현예에서, 어댑터 피팅(adapter fitting)은 컨테이너와 각 헤드사이에 위치하여, 필터 체임버의 적어도 한 부분을 형성한다. 어댑터 피팅은 각각의 컨테이너에 포함되거나 또는 어댑터 그룹은 각각 해당 헤드 그룹에 결합할 수도 있다.
각각의 헤드 어셈블리는 펌프 등에 연결된다. 본 발명의 구현예에서, 다양한 구조들은 표본 컨테이너로부터, 필터 체임버 내의 필터를 통해서, 및 표본 컨테이너로부터 떨어진 곳으로부터 펌프를 향하는 방향의 유체 흐름 경로를 제공한다.
슬라이드 핸들링(Slide Handling)
본 발명에 의한 장치는 또한 하나 이상의 슬라이드 지지대를 포함한다. 슬라이드 그룹을 본 발명에 의한 자동화 장치에서 더 처리하기 위해서 손 또는 기계로 슬라이드 지지대에 위치시킨다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 슬라이드 컨테이너는 하나 이상의 슬라이드를 위치시키고 및/또는 유지하기 위해 적합한 가이드를 포함한다. 슬라이드 지지대는 이동할 수 있는 것, 말하자면 축을 따라서 회전하거나 또는 경로를 따라서 이동할 수 있도록 개작된 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 슬라이드 지지대는 위치 또는 단계를 결정하기 위해 이동할 수 있는데, 이 단계들은 지지대의 일부 또는 지지대에 인접한 것의 일부 또는 자동화 장치의 다른 엘리먼트인, 예를 들면 로더(loader) 또는 언로더(unloader)에 인접한 부분을 정렬하기 위한 하나 이상의 단계를 포함한다.
고정액(Fixative)
본 발명에 의한 조성물은 하나 이상의 용매를 포함하는데, 바람직하게는 알칸올(alkanol)을 35%∼45%의 부피로, 케톤을 2%∼3%의 부피로, 희석제로 디올 또는 트리올을 1∼3%의 부피로, 가교제(crosslinker)로 바람직하게 알데하이드를 0.4∼3%의 부피로, 글리세롤을 0.5∼2%의 부피로, 하나 이상의 세제 및/또는 분산제를 바람직하게는 비이온성의 것을 0.01∼0.05%의 부피로, 완충액을 45∼65%의 부피로 갖는 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 조성물의 pH는 약 4∼7이다.
본 발명은 또한 세포 등의 세포학적 또는 조직학적 시험을 위해 입자성 물질(particulate matter)을 제조하는 방법을 포함하는데, 이 방법은 균질층에서, 바람직하게는 단일층에서 입자성 물질을 수집하는 단계와, 본 발명에 의한 조성물에 세포들을 고정시키는 단계를 포함한다.
표 1은 본 발명에 의한 고정액 제형 성분들의 범위와 바람직한 농도를 요약한 것이다.
| 성분 | 범위(부피, %) | 바람직한 범위(부피, %) | 구체적인 예 |
| 용매 | 35-45 | 37-42 | 알칸올 |
| 케톤 | 2-3 | 2.1-2.4 | 아세톤 |
| 희석제 | 1-3 | 1.6-1.9 | 디올, 트리올 |
| 글리세롤 | 0.5-2 | 0.8-1.2 | 글리세롤 |
| 가교제 | 0.4-3 | 0.6-0.8 | 알데하이드 |
| 세제 | 0.01-0.05 | 0.02 | 논이뎃 P40(Nonidet P40) |
| 완충액 | 45-65 | 50-55 | 트리스(Tris) |
본 발명에 의한 조성물은 조직 또는 세포에 침투하여 세포의 수분을 없애며 및/또는 세균활동과 생명활동을 억제할 하나 이상의 용매를 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 용매는 느리게 침투하고 다른 시약과 혼합하게 되면 샘플을 빠르게 고착시키는 알칸올의 혼합물이다. 이것은 침전에 의해 단백질을 변성시키고, 글리코겐을 침전시키며, 지방과 지질을 용해시킨다. 알칸올은 탄소수 1-4의 잘 알려진 알코올들, 예를 들면 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올 및 다양한 가지가 있는 부탄올 중에서 선택될 수 있다. 가장 바람직한 용매는 메탄올과 이소프로판올의 혼합물로, 각각 부피로 약 30%와 약 10%의 혼합물이 일반적이다.
케톤은 글리코겐이 잘 보존되지 않는다는 것을 제외하고는 알코올이 고정액으로써 작용하는 것과 유사한 작용을 한다. 케톤은 고정액으로써 작용하며 부가적으로 전체 조성물이 세포에 침투 가능하게 해준다.
희석제는 표본에 코팅을 형성하여 건조방지를 돕는다. 바람직한 희석제는 디올 또는 트리올로, 가장 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 예를 들면, 카르보왁스(Carbowax)라고도 불리는 PEG-1500(평균분자량은 대략 1450)를 들 수 있다.
글리세롤은 샘플을 처리하는 동안 세포가 건조하는 것을 막아준다. 장기간에 걸쳐 고정액에 보관된 세포들은 일반적으로 고착과정 때문에 굳어서 슬라이드에 펴기가 쉽지 않다. 글리세롤은 세포를 슬라이드에 펼치는데 도움을 준다.
가교제는 단백질로 끝나는 기들과 반응하여 분자들을 교차 결합시켜 불용성 생성물을 낳는다. 관련 단백질기들은 아미노, 이미노 및 아미도, 펩티드, 하이드록실, 카르복실 및 술프하이드릴(sulfhydryl)을 포함한다. NH2및 NH 같은 유사기들 사이에 메틸렌 다리걸침결합(bridges)이 공통적으로 형성되지만 이는 물로 세척하면 원상으로 돌릴 수 있다고 생각된다. 포름알데하이드 같은 몇몇 가교제는 방부제이다.
바람직한 가교제는 알데하이드이며, 가장 바람직한 것은 포름알데하이드이다.
세제는 비이온성 세제이고 단백질의 용해를 위해 사용된 분산제이며세포 응집을 감소시키기 위한 막(membrane) 성분이다. 바람직한 세제는 논이뎃 P40(Nonidet P40) 또는 트리톤 X-100(Triton X-100)으로 둘 다 잘 알려진 것이다.
완충액은 용액의 pH가 4∼7을 유지하게 하고, 수송을 위한 매질을 제공한다. 바람직한 완충액으로는 잘 알려진 완충액인 트리스(Tris)가 있다. 본 발명에 의하면, 완충액은 또한 핵단백질을 침전시키는 고정액과 하나 이상의 삼투몰농도 유지기를 포함한다. 바람직한 핵단백질 침전제는 빙초산으로 일반적으로 0.2∼0.3중량%로, 완충액이 pH 7.4∼7.8을 유지하도록 도와준다. 바람직한 삼투몰농도 유지기는 덱스트로스로는 일반적으로 약 0.1∼0.2중량%, 염화나트륨으로는 일반적으로 약 0.7∼0.8중량%이다.
바람직한 구현예에, 설명된 활성 고정액 성분들은 증류수 같은 적합한 용매에 용해될 수 있고, 이 용액은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 사람들에게 자명한 여러 방법들에 의해 고정액으로써 사용될 수 있다. 예를 들면, 고정액은 수송되거나 또는 실험장소로 옮겨질 조직의 샘플을 보관하는데 사용될 수 있다. 이 과정에서, 액체 밀봉재를 갖는 작은 약병 또는 단지는 본 발명의 시약으로 채워지고, 조직 샘플을 시약이 채워진 약병에 넣어 그 다음의 처리를 할 곳에 도착할 때까지 샘플을 보관한다. 물 또는 다른 희석제는 또한 부피로 80∼90%의 양으로 사용될 수 있다. 제형의 중요한 화학적, 물리적 특성을 변형시키지 않는 임의의 적합한 희석제가 사용될 수 있다.
본 발명의 고정액을 사용하여 연구를 위해 준비된 조직들은 다른 통상의 조직학적 연구를 위해 종래에 알려진 방법으로 제조될 수 있는데, 종래의 방법은 파라민의 사용, 해부 장비, 염색, 슬라이드에 진열하거나 마이크로스코프 또는 다른 실험 전에 이용되는 다른 통상의 단계들을 들 수 있다. 본 발명은 또한 그러한 용액을 사용하는 많이 알려진 조직학적 절차에서 활용될 수 있는 안전하고, 편리하며 효과적인 고정액을 제공한다.
유체 이동 구조들(Fluid Movement Structures)
본 발명의 구현예에 따르면, 자동화 장치는 장치 내의 차압(differential pressure)을 변환시키기 위한 하나 이상의 엘리먼트들을 포함하여 샘플이 자동화 장치의 일부를 통해 움직일 수 있게 한다. 본 발명의 구현예에 의하면, 샘플의 유체 성분들은 사용되는 곳에 따라, 기체이거나 또는 액체일 수 있다. 예를 들면, 샘플 컨테이너와 연결되어 있는 도관(conduit) 내를 진공으로 만들면 컨테이너 내의 샘플을 필터 어셈블리를 통해서 끌어낼 것이다. 모이지 않은 샘플 부분을 표본 컨테이너에 되돌려 놓기 위해 정압(positive pressure)을 유도하거나, 또는 걸러진 액체를 처리(disposal) 컨테이너 또는 체임버로 이동시키는 것 또한 바람직하다. 가역펌프(reversible pump)는 진공/압력 엘리먼트의 바람직한 예이다.
첨가적으로, 서브 어셈블리의 일부, 예를 들면 헤드 어셈블리의 일부, 를 닦고 헹구는 것이 바람직할 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 펌프 등은 헹굼액을 도관을 통해서 소스 컨테이너(source container)에서 헤드 어셈블리로 이동하게 할 것이다. 본 발명에 포함된 다양한 소스 컨테이너들은 압력 차등 발생기(pressure differential generators), 사이에 유체 흐름을 성립시키기 위한 또는 자동화 장치의 이미 선택된 엘리먼트들에 대한 도관 까지 포함한다.
시스템에 걸친 유체의 이동은 유체의 근원(source)과 유체의 목적지 사이의 압력 차이를 유지함으로써 영향받을 수 있다. 이 압력의 차이를 성립시킬 수 있는 수단의 예로는 시스템의 일부분인 필터 체임버의 입구면(inlet side)에 압력을 가하는 방법, 계의 일부분인 필터 체임버의 출구면(outlet side)을 진공으로 만드는 방법 또는 임의 형태의 펌프, 예를 들면 스펀글래스(spunglass) 필터(Genex사에 의해 제조됨), 중력 헤드 또는 유연한 조립식 컨테이너로, 압착되어 샘플이 필터를 통해서 밀려나갈 수 있는 표본 컨테이너 같은 것을 들 수 있다.
제어기(Controllers)
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 자동화 장치는 자동화 장치의 엘리먼트들을 선택적으로 움직이고 위치하게 하기 위한, 자동화 장치의 작동을 시작하거나 끊게 하기 위해 또는 자동화 장치의 작동의 진행을 관측하기 위한 하나 이상의 제어기를 포함할 수 있다. 제어기의 바람직한 예는 컴퓨터 및 컴퓨터 프로그램이다. 제어기의 다른 용도는 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람들에게 자명하며, 본 발명에 포함된다. 제어기의 예는 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.
로더(Loaders)
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 적어도 하나의 로더가 자동화 장치에 근접해 있거나 또는 그 일부일 수 있다. 다양한 로더가 자동화 장치의 작동과 관련하여 사용될 수 있도록 할 것이다. 예를 들면, 자동화 장치는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 필터 로더; 마이크로스코프 슬라이드 로더; 표본 컨테이너 로더; 열린 표본 컨테이너에 커버를 두고 설치하기 위해 고안된 뚜겅을 덮는 기계; 표본 컨테이너 그룹에 헤드 어셈블리의 일부를 위치시키고 교차적으로 맞물리게 하기 위한 로더; 각각의 슬라이드에 각각의 필터 어셈블리를 위치시키고 교차적으로 맞물리게 하기 위한 로더. 로더의 예는 이하에서 상세하게 설명한다.
언로더(Unloader)
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 적어도 하나의 언로더가 자동화 장치에 근접해 있거나 또는 그 일부일 수 있다. 다양한 언로더가 자동화 장치의 작동과 관련하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 언로더는 상술한 로더가 있는 곳에 임의의 엘리먼트로써 사용될 수 있다. 언로더의 예는 이하에서 상세하게 설명한다.
추적 메카니즘(Tracking Mechanisms)
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 자동화 장치에서 샘플의 진행을 추적하기 위해서 및/또는 자동화 장치에 의해 처리된 후 샘플을 추적하기 위한 적어도 하나의 추적 메카니즘을 포함할 수 있다. 추적 메카니즘의 예는 바코드의 사용을 포함한다. 본 발명의 구현예에 의하면, 자동화 장치는 하나 이상의 바코드 판독기 및 프린터를 포함할 수 있다. 추적 메카니즘의 예는 이하에서 상세하게 설명한다.
다양한 구조들(Miscellaneous Structures)
본 발명에 따른 자동화 장치는 도관, 헹굼 또는 세척 헤드 및 헹굼액 또는 세척액의 소스(source) 또는 공급(supply)(예를 들면, 컨테이너), 고정액 적용기(applicator) 및 고정액의 소스(source) 또는 공급(예를 들면, 컨테이너) 및 자동화 장치의 엘리먼트의 작동에 영향을 줄 수 있는 것들뿐만 아니라 벨트, 모터, 풀리(pulley), 마찰저항 엘리먼트, 들어올리는 것(lifter), 수송기(transport) 및 지지대를 포함하는 다양한 이동 변속기를 포함할 수 있다. 다른 추가구조 또는 대체구조들은 이 분야에서 통상의 기술을 가진 사람들에게 자명하며, 본 발명에 포함된다. 구조들의 예는 이하에서 상세하게 설명한다.
작동방법(Method of Operation)
자동화 장치의 다양한 엘리먼트에 대한 설명으로부터 다양하고 광범위한 작동방법이 사용될 수 있음이 분명할 것이다. 작동의 예는 하기에 설명되어 있으며, 특성, 순서 및 단계의 수는 예를 들기 위한 것이다.
각각의 샘플을 포함하는 표본 컨테이너 그룹이 수동으로 또는 로더에 의해 컨테이너 지지대에 배열되어 있다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 기술자는 각각의 표본 컨테이너에 하기한 매개변수 중 하나 이상을 제어기에 입력한다: 표본 타입(예를 들면, 타액, 혈액, 소변, 척추액 등) 혼합 비율, 혼합 시간, 흡입 수준, 고정액(예를 들면, "예" 또는 "아니오") 및 건조 시간. 자동화 장치에 적절한 매개변수를 입력한 후, 장치는 샘플 처리를 시작한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 바코드 판독기는 각각의 컨테이너의 바코드를 탐지하며 제어기는 각각의 컨테이너에 바코드 된 것에 기초하여 적절한 매개변수를 선택한다.
필터 어셈블리 로더는 적절한 필터 어셈블리를(바코드와 사전에 선택된 매개변수로부터 얻어진 정보에 해당하는 것) 각각의 샘플에 대한 각각의 필터 체임버에 위치시키는데 사용될 수 있다.
컨테이너 지지대는 말하자면 헤드 어셈블리에 대해 미리 정해진 위치로 샘플링 단계를 진척시키는데 사용되며, 헤드 그룹은 해당 컨테이너 그룹과 맞물리게 된다.
동시에, 슬라이드 그룹은 해당 헤드 그룹에 해당하는 패턴의 슬라이드 지지대에 배열된다. 슬라이드 그룹은 각각의 해당 샘플로부터 얻어진 각각의 입자성 물질의 단일층이 각각의 필터 어셈블리로부터 슬라이드로 이동하는 침적 단계로 진척된다.
믹서는 제어기에 의해 활성화되어 각각의 샘플을 교반하기 위한 교반기(agitator)를 구동한다. 그리고 나서 제어기는 펌프를 활성화시켜 각각의 헤드 내에 적합한 진공을 형성시켜, 각각의 컨테이너로부터 적어도 각각의 샘플의 일부를 끌어낸다.
각각의 필터 어셈블리를 통해서 컨테이너로부터 각각의 샘플이 지나가고 난 후, 제어기는 펌프를 불활성화시키고, 헤드 그룹은 해당 컨테이너 그룹으로부터 맞물림을 푼다.
각각의 샘플로부터의 필터 그룹은 해당 슬라이드 그룹에 맞물리기 위해 옮겨져서, 각각의 입자성 물질의 단일층을 각각의 슬라이드에 옮기고 각각의 슬라이드로부터 필터를 언로드시킨다. 본 발명의 몇몇 구현예에서, 필터 어셈블리의 일부, 일반적적으로 막 부분은 마이크로스코프 슬라이드와 맞물린채로 남아 있고, 다른 구현예에서는, 전체 필터 어셈블리가 마이크로스코프 슬라이드와 맞물림을 푼다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 고정액 적용기는 입자성 물질의 단일층이 각각의 슬라이드에 고착되도록 하기 위한 고정액을 공급한다. 제어기는 고정액 적용기를 활성화시켜, 마이크로스코프 슬라이드 위에 적절한 양(예를 들면, 4방울)의 고정액을 떨어뜨린다. 과량의 고정액을 흡수하고 슬라이드 위에 남아 있는 필터의 일부를 제거하기 위해서 블랏터(blotter)를 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 슬라이드 위에 입자성 물질의 단일층을 갖는 각각의 마이크로스코프 슬라이드는 예를 들면 바코드로 표시되고, 컨테이너와 슬라이드 위의 해당 바코드는 프린터로 인쇄함으로써 표시된다. 또한, 각각의 입자성 물질의 단일층은 컨테이너와 슬라이드에 코팅된 것을 사용하여 각각의 샘플과 결합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 슬라이드 지지대를 전진시키고, 슬라이드 그룹을 손으로 또는 언로더(unloder)를 사용하여 장치로부터 분리한다.
본 발명의 바람직한 구현예는 또한 각각의 마이크로스코프 슬라이드의 표면을 건조하기 위해 및/또는 (만약 존재한다면) 막과 같은 필터의 잔류부분을 불어서 깨끗하게 하기 위해 송풍기 또는 건조기를 포함한다. 또한, 제어기는 송풍기/건조기의 작동과 다른 기기의 작동 및 장치의 서브 어셈블리가 조화를 이루면서 작동되도록 한다.
바람직한 구현예는 또한 각각의 필터 헤드로 정렬될 수 있는 헹굼컵(rinsing cup)을 포함한다. 제어기는 헹굼이나 세척이 필요한 각각의 헤드의 소정의 부분이 세척액(cleansing solution)과 접촉될 수 있도록 세척 공정을 활성화한다.
바람직한 구현예는 또한 본래의 커버 또는 사용하지 않은 커버를 갖는 각각의 컨테이너를 회수하기 위한 서브-어셈블리를 포함한다. 사용된 커버는 처리지역으로 옮길 수 있다. 뚜껑이 닫혀 있는 표본 컨테이너는 손 또는 언로더를 사용하여 저장용 자동화 장치로부터 제거할 수 있다. 또한, 제어기는 컨테이너를 리커버링 하고, 저장하는 것이 포함된 모든 자동화 작동을 조정할 수 있다.
본 발명의 첫 번째 구현예
도 6 내지 18에 나타낸 본 발명의 첫 번째 구현예에 따르면, 자동화 장치 10은 표본 컨테이너 플랫폼 100에 배열되어 있는 표본 컨테이너 20의 그룹, 필터 헤드 지지대 200에 위치한 필터 헤드 어셈블리 40 및 마이크로스코프 슬라이드 지지대 300을 포함하고 있다. 본 발명의 첫 번째 구현예에서, 표본 컨테이너 지지대100, 필터 헤드 지지대 200, 및 마이크로스코프 슬라이드 지지대 300은 중심 축 또는 샤프트 11(shaft 11)의 주변을 회전한다. 도 6과 7에 나타낸 바와 같이, 자동화된 장치 10은 적어도 하나의 필터 어셈블리 로더 50, 마이크로스코프 슬라이드 로더 70, 마이크로스코프 슬라이드 언로더 80, 바코드 프린터 90, 바코드 판독기 91, 고정액 컨테이너 92, 에어 컨테이너 93, 헹굼액 컨테이너 94 및 세척액 컨테이너 95, 폐기물 컨테이너 96, 및 제어기 400을 포함한다.
이하 각각의 엘리먼트들에 대해 상세히 설명한다.
도시되어 있는 것처럼, 표본 컨테이너 지지대 100은 표본 컨테이너 20을 떠 받치고, 놓을 수 있도록 배치된 리세스 101(recess 101)의 5개의 그룹을 포함한다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 리세스는 하나 이상의 크기를 갖는 표본 컨테이너를 더 잘 받칠 수 있도록 큰 크기의 리세스 101과 작은 크기의 리세스 102로 구성될 수 있다. 도 8과 9에 나타낸 구현예에서 표본 컨테이너 지지대 100은 원형이고, 중심축 또는 샤프트 11을 주변을 위, 아래 및 축 방향으로 움직일 수 있다. 이 움직임에 순응하기 위해서, 자동화 장치 10은 하나 이상의 베어링 103 등과 샤프트 11의 위, 아래로 지지대 100을 움직이기 위한 스텝퍼(stepper) 또는 유사 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 표본 컵 지지대 100은 벨트 드라이버 105 또는 기어 등을 사용해 축 주변을 방사상으로 움직일 수 있다.
도 15에 나타낸 헤드 어셈블리 200은 필터 어셈블리 33을 맞물릴면서, 움직일 수 있도록 한 저부 41(lower portion)을 포함한다. 본 발명의 첫 번째 구현예에서, 저부 41은 유체 밀봉(tight) 또는 액체 밀봉 실(seal)에서 필터 어셈블리가 맞물리 수 있도록 배치된다. 그러나, 그러한 배치는 필터 어셈블리가 자동화 장치의 작동에 있어서의 다른 공정 동안에 저부 41로부터 제거되기 위해서, 풀어질 수 있는 것이 바람직하다. 헤드 어셈블리 200 부분은 저부 41을 회전시키기 위해서 벨트 또는 유사 엘리먼트가 기어 또는 티쓰(teeth) 201을 포함한다. 위에서 설명한 바와 같이, 회전운동을 조절하는 이 벨트는 컨테이너에 연장되어 있는 교반기가 표본을 교반하도록 표본 컵 커버 부분에 옮겨진다. 헤드 어셈블리 200은 또한 적어도 하나의 에어 컨테이너 93, 헹굼액 컨테이너 94, 세척액 컨테이너 95 및 폐기물 컨테이너 96을 갖는 유체 커뮤니케이션(communication)을 구성하기 위해 하나이상의 도관이 맞물리도록 배치된 피팅 202를 포함한다. 공기 컨테이너 93이 있는 커뮤니케이션은 자동화장치 10의 작동에 있어서, 다른 공정동안에 저부 41로부터 필터 어셈블리 33이 풀어져 나가도록 하는데 사용하거나 또는 필터 어셈블리를 저부 41의 밖으로 미는 플런져(plunger) 등을 미는데 사용할 수 있다.
도 15에 나타낸바와 같이 필터 헤드 어셈블리는 또한 표본 컨테이너의 저부 또는 커버 97을 맞물리도록 하기 위한 하나 이상의 스프링 203, 필터 헤드 어셈블리의 저부 41이 탄력 있게 움직일 수 있도록 하는 하나 이상의 스프링 204 및 헤드 어셈블리의 저부가 회전운동을 하게 하는 하나 이상의 베어링 205를 포함하고 있다. 본 발명의 가장 바람직한 구현예에는 헤드 어셈블리 200이 실린더 구조 내에서 실린더로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 구현예는 슬라이드 지지대가 필터를 가지고 또는 필터 없이 마이크로스코프 슬라이더를 떠받치도록 배치된 복수의 방사선 프로젝션(projection)을 포함하고 있다. 슬라이드 지지대는 컨테이너 지지대와 동일한 축에 대해 회전할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 슬라이드 지지대는 컨테이너 지지대와 헤드 어셈블리 사이의 중간부분에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면 마이크로스코프 슬라이드 지지대는 각각의 필터들에 인접한 또는 근접한 지지대의 부분 또는 부분들이 배열된 하나 이상의 위치를 포함한 결정된 위치로 움직일 수 있다.
도 10 내지 12에 나타낸 바와 같이, 마이크로스코프 슬라이드 지지대 300은 마이크로스코프 슬라이드 그룹 및 필터 어셈블리 33의 그룹을 떠받칠 수 있도록 배치되어 있다. 바람직한 구현예에서 지지대 300은 방사형으로 연장되어 있는 프로젝션 301을 포함한다.
바람직한 구현예에서, 각각의 프로젝션 301은 마이크로스코프 슬라이드를 떠받칠 수 있고, 놓을 수 있도록 배치된 공동 또는 리세스는 302를 포함하고, 각각의 프로젝션은 필터 어셈블리 33을 떠받칠 수 있고, 놓을 수 있도록 배치된 공동 또는 리세스는 303을 포함한다
본 발명의 따르면, 마이크로스코프 슬라이드 지지대는 축 11의 주변을 회전할 수 있고, 축 11에 따라 수직으로 회전할 수 있다.
베어링은 지지대 300의 움직임이 쉽도록, 또한, 지지대 300의 프로젝션 300 위에 지지대 켄틸레버(cantilever)를 부가하거나 누를 수 있도록 제공된다. 지지대 300은 벨트 드라이버 기어 등은 전송(transmission)에 의해 회전될 수 있고, 스텝퍼 등을 사용해 수직으로 움직일 수 있다.
도 7 및 13에 나타낸 바와 같이, 필터 로더 어셈블리 50은 필터 어셈블리 33 의 그룹을 떠받치고, 놓는 것이 바람직하다. 그리고, 마이크로스코프 슬라이드 지지대 위의 리세스에서 하나의 필터 어셈블리 30이 고정되도록 배치된다. 첫 번째 구현예에서, 필터 어셈블리 33은 튜브 또는 채널에 스택되어 있고, 모터 또는 솔레노이드(solenoid)는 필터 스택(stack)이 개방된 제 2 위치에 필터 스택이 근접해 있는 제 1 위치로부터 홀을 갖는 플레이트(plate)를 움직인다. 개방 위치에서, 스프링 등은 홀을 통해 마이크로스코프 슬라이드 지지대위로 단일 필터 어셈블리를 밀 수 있다. 또한, 스프링을 하나의 필터 어셈블리 이외의 모든 것을 유지하는데 사용할 수 있다. 따라서, 홀을 필터 어셈블리의 스택으로 배열할 때, 유지되지 않는 필터 어셈블리는 마이크로스코프 슬라이드 위에 떨어진다.
마이크로스코프 슬라이드 로더 70은 바람직하게 마이크로스코프 슬라이드의 그룹을 유지하고, 놓이도록 하는 것이 바람직하며, 마이크로스코프 슬라이드 지지대에서 리세스 위에 단일 마이크로스코프 슬라이드를 움직이도록 배치한다. 바람직한 구현예에서, 슬라이드는 폐쇄 바닥끝을 갖고, 바닥끝에 인접한 튜브에 배열되어 있고, 슬롯 81(slot 81)은 단일 마이크로스코프 슬라이드가 통과할 수 있다. 슬라이더 로더 위의 암(arm)은 스택으로부터 마이크로스코프 슬라이드 지지대위로 슬라이드를 민다. 암을 접을 때, 다음 마이크로스코프 슬라이드가 위치로 떨어진다.
본 발명은 또한 표본으로부터 입자성 물질을 제거하기 위한 방법 및, 세포와 같은 입자성 물질의 단일층을 마이크로스코프 슬라이드에 옮기기 위한 방법을 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 막 여과는 최소 오버랩을 가지고, 마이크로스코프 슬라이드 위로 세포를 고르게 쌓는 방법을 제공한다. 이것은 명확한 관찰 및 최적 진단 정확성을 예측하게 한다.
본 발명을 사용하는 실시 방법은 수집 컨테이너 20에서 입자성 물질을 함유하는 시료를 수집하는 것을 포함한다. 컨테이너 20은 커버 어셈블리 500으로 밀봉되어 있다. 커버 어셈블리는 다음을 1종 이상 함유하다. 베이스 31, 윌 501, 및 적어도 하나의 필터 체임버 30의 부분.
시료를 컨테이너 20으로부터 밀 때, 유체는 도 1과 2에 나타낸 것처럼 다공성 배치(arrangement) 30을 통해 흐르고, 따라서, 입자성 물질의 단층을 수집 사이트 36에 형성된다. 세포의 단일층이 형성되었을 때, 유체 유량은 다공성 배치35의 중앙에서 감소하고, 다공성 배치의 가장자리를 향해 증가한다. 이것은 적어도 다공성 배치의 표면에서 단일층을 형성할 때, 수집된 세포에 의해 유량의 방해에 기인한다. 단일층이 다공성 배치의 표면 45을 거의 덮을 때, 유량을 제 1 다공성 배지를 우회하고, 제 2 다공성 배지의 연장된 측면부분을 통과한다. 따라서, 정상부의 엔드 월(end wall) 또는 스커트(skirt)를 지나도록 연장된 제 2 다공성 배지의 지역은 세포가 쌓이는 것 또는 단일층 이상으로 수집되는 것을 막는 벤트(흐름에 대해 낮은 저항성을 갖는)로서 작용한다. 유체는 원하는 것만큼 많이 다공성 배치의 역방향으로 및 전방으로 통과할 수 있다,
제 1 다공성 배지는 슬라이드 위의 수집 사이트에 입자성 물질의 단일층을 옮기기 위해서 마이크로스코프 슬라이드를 밀 수 있다. 이것은 막에서 포어(pore)의 간섭없이 당업자들이 세포학적 실험을 실시하는 것을 가능하게 하거나, 공정 필요요건에 의해 연기한다.
도 33은 본 발명의 첫 번째 구현예에 따른 유체 흐름도를 나타낸 것이다. 도 37은 본 발명의 첫 번째 구현예에 따른 공정을 조절하기 위한 배치의 실시형태를 나타낸다.
본 발명의 두 번째 구현예
본 발명의 두 번째 구현예는 도 19 내지 31에 나타내었다.
컨테이너 지지대 100'은 컨테이너 20의 세 개의 그룹을 선형으로 배치한다. 컨테이너 지지대 100'은 컨테이너 20과 컨테이너 지지대 100'사이의 상대적인 회전을 막기 위해서 컨테이너 20을 조합하여 유지한다. 또한 컨테이너 20이 회전된다면, 컨테이너 지지대는 컨테이너 20에 액세스를 제공하는 것에 의해(즉, 어퍼쳐(aperture)는 컨테이너 20을 위한 피벗 축(pivor axis)을 제공하기 위해서 이동핀이 삽입되는 베이스에 제공될 수 있다) 회전이 잘 되도록 한다.
컨테이너 20의 그룹을 전진시키기 위한 컨테이너 컨베이어 시스템 600이 그들 각각의 컨테이너 지지대 100'에 있다. 적어도 하나의 벨트를 작동하기 위한 모터 M1을 포함한 첫 번째 배치(두개는 도 19 내지 24에 나타내었고, 세 개는 도 26에 나타냄)에서, 컨베이어 시스템 600의 프런트 602를 향해 컨테이너 지지대 100'를 전진시킨다.
컨베이어 시스템 600의 프런트 602에서 컨테이너 20에 있는 시료를 교반한다. 바람직한 구현예에 따르면 모터 M2에 의해 작동하는 배치는 각각의 컨테이너 20에 대응하는 각각의 교반 모터 M2A에 대해 맞물리도록 컨테이너 20을 올린다. 각각의 교반 헤드 610은 컨테이너 20의 커버에 맞물린다. 컨테이너 20은 상대적으로 고정되어 있거나, 교반 모터 M2A에 의한 그들의 커버의 회전 때문에 회전이 가능하도록 한다.
교반의 정도는 테스트할 시료에 따라 결정된다. 모터 M2A는 특별히 한정되지 않지만, 다양한 경로에 따라, 그들의 조합에 의해 작동될 있다; 원하는 일정속도로 가속하고, 감속하기 전에 소정의 시간동안 유지함; 다양한 가속 및 감속 및 회전방향의 전환.
교반 한 후에, 컨테이너를 모터 M2에 의해 작동하는 배치에 의해 컨테이너 지지대 100'의 반대로 낮춘다.
적어도 하나의 벨트에서 작동하는 모터 M3를 포함하는 다른 배치는 컨베이어 시스템 600의 슬라이드 604의 밖에 있는 컨테이너 지지대 100'의 개별적인 하나를 계속적으로 전진시킨다.
도 27에 나타낸 것처럼, 샘플링 장소 620은 각각의 배치에서 작동될 수 있는 컨테이너 20의 수에 대응하는 샘플링 헤드 622의 세트(세 개가 도시되어 있음)를 포함한다. 샘플링 헤드 622의 배치는 또한 컨테이너 지지대 100'에서 컨테이너 20에 대응하고, 컨테이너 20의 각각은 샘플링 헤드 622의 각각의 하나에 배열되어 있다. 샘플링 헤드 622는 모터 M4에 의해 작동하는 배치(즉, 관통 막대(threaded rod))를 매개로 하여 그룹으로써 수직으로 옮긴다. 스프링 시스템은 컨테이너 20에 대해 헤드 622의 적당한 맞물림을 확보한다.
도 28에 나타낸 것처럼, 어댑터 700은 컨테이너 20을 교접되도록 한다. 어답터 700은 필터 어셈블리 33을 고정되도록 하고, 컨테이너 20에 대해 마찰되도록 한다.
각각의 샘플링 헤드(622)는 3개의 헤드를 포함한다; 어댑터(700)을 통해 샘플과의 연결을 위한 제 1포트, 펌프와의 연결을 위한 제 2포트 및 어댑터(700)을 샘플링 헤드(622)에 이형되게 맞물리게 하기 위한 제 3포트. 진공원(vacuum source)을 제 3의 포트에 연결하는 것은 컨테이너(20)에 대해서 어댑터(700)를 보유하는 마찰 반대면과 반대로 컨테이너(20)로부터 어댑터(700)을 분리할 수 있는 샘플링 헤드(622)에 어댑터(700)을 부착하게 할 것이다. 진공원의 비연결은 샘플링 헤드(622)로부터 어댑터(700)을 분리하는 중력을 허용하고, 따라서 그의 각각의 슬라이드 상에 필터(33)가 위치되게 한다.
슬라이드 로더 시스템(slide loader system)(630)은 결정 패턴에서 적어도 하나의 슬라이드 지지 벨트(300')(두개가 보여짐)에 신선한 슬라이드를 공급하는 매거진(310)을 포함한다. 슬라이드 지지 벨트(300') 위의 프로젝션(Projection)(301')은 슬라이드 매거진(310)으로부터 슬라이드를 계속적으로 제거한다. 슬라이드 지지 벨트(300') 위에 슬라이드를 간격을 두어 선형 배치(spacing and linear arrangement)하는 것은 각각의 컨테이너 지지대(100')에서 한 그룹의 컨테이너(20)를 간격을 두어 선형 배치하는 것과 일치한다.
슬라이드 언로더 시스템(slide unloader system)(640)은 단일층이 슬라이드로 전달되는 경우 슬라이드를 수집하기 위한 슬라이드 지지 벨트(304)의 또 다른 세트를 포함한다. 상기 슬라이드 지지 벨트(304)는 지지 벨트(300') 위의 프로젝션(301')보다 더 가깝게 떨어져 위치된 프로젝션(305)의 또 다른 세트를 갖는다. 벨트(300')(304) 세트는 지지 벨트(300)위의 비교적 널리 떨어진 슬라이드를 지지 벨트(304)위에 비교적 좁은 간격으로 전달하기 위해 다른 상대 속도로 앞으로 뒤로 움직인다. 지지 벨트(304)위에 있는 슬라이드 사이의 감소된 간격은 단일층의 슬라이드로의 전달을 촉진하기 위해 적용되어지는 고정액을 위한 세팅 시간을 증가시킨다.
지지 벨트(304)는 슬라이드를 수집 시스템(307)으로 이동한다. 수집 시스템(307)은 슬라이드를 카세트에 위치시키기 위한 하나 이상의 핸들링 어셈블리 또는 후속 처리, 예를 들면 염색을 위한 다른 배열을 포함할 수 있다.
컨테이너 언로더 시스템(650)은 다수의 컨테이너 지지대(100')를 조직하기 위한 모터 M5에 의한 또 다른 전달을 포함한다. 컨테이너 언로더 시스템(650)으로부터, 컨테이너는 수동적으로 또는 기계적으로 컨테이너 지지대(100)로부터 제거된다. 이어서, 컨테이너 지지대(100')는 재사용되고, 컨테이너(20)는 저장 또는 폐기를 위해 앞으로 간다.
제 2의 전형적인 구현예를 사용하는 방법은 도 32A 내지 32C에 나타낸다. 도 32A에서, 컨테이너 지지대(100') 중의 컨테이너(20) 그룹은 샘플링 스테이션(sampling station)으로의 두 번째 전달에 의해 전진된다.
컨테이너(20)의 그룹에 해당하는 샘플링 헤드(622)의 그룹은 정렬되고, 그들 각각의 어댑터(700)로부터 일정 공간 떨어진다. 슬라이드 지지 벨트(300')는 컨테이너와 슬라이드의 그룹에 수평으로 확장하고, 어댑터(700)의 그룹에 반대면에 측면으로 위치된다.
도 32B에서, 샘플링 헤드의 그룹(622)은 그들 각각의 어댑터(700)를 체결하도록 배치된다. 진공원(vacuum source)이 각각의 샘플링 헤드(622)를 그의 각각의 어댑터(700)에 안전하게 연결되도록 제 3포트에 연결된다. 상기 샘플은 각각의 컨테이너(200)에 대해서 각각의 샘플링 헤드(622)을 회전시키는 것으로 혼합하고, 이것으로 각각의 샘플에서 추가적인 교반이 일어나고, 따라서 미립자 물질이 분산된다. 진공원은 각각의 샘플링 헤드(622)의 제 2포트에 그들 각각의 필터(33)을 통해 각각의 컨테이너(20)중의 적어도 일부의 샘플을 끌어당기도록 연결되고, 이것으로 단일층의 입자성 물질이 수집된다.
도 32C에서, 샘플링 헤드(622)는 그들 각각의 컨테이너(20)로부터 떨어져서 위치된다. 각각의 어댑터(700)는 각각의 샘플링 헤드(622)의 제 3포트에 연결된 진공원 덕택으로 그의 각각의 샘플링 헤드(622)에 대해 안전하게 보유된다. 슬라이드 지지 벨트(300')는 각각의 샘플링 헤드(622) 아래에 각각의 슬라이드를 정렬하기 위해 작동된다. 샘플링 헤드(622)는 단일층을 그의 각각의 슬라이드에 접촉 및 전달하기 위해 낮게 위치된다.
도 34 내지 36은 제 2의 바람직한 구현예에 따른 전형적인 유체 흐름을 나타낸다. 도 37 내지 38은 두 번째 바람직한 구현예에 따른 공정을 조절하기 위한 전형적인 배열을 나타낸다.
자동화 공정을 위한 선택적인 배치
추가적으로, 고정액이 단일층을 슬라이드로 전달하기 전 또는 후에 슬라이드에 적용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 고정액 분배기는 단일층이 그의 각각의 슬라이드에 전달되기 전에 지지 벨트(300')위의 각각의 슬라이드에 고정액의 적어도 한방울을 적용한다. 선택적으로, 고정액의 두 번째 방울은 단일층이 그의 각각의 슬라이드에 전달된 후에 지지 벨트(304) 위의 각각의 슬라이드에 적용시킬 수 있다.
도 31에 잘 나타난 바와 같이, 블랏터 시스템(635)이 수집 시스템(307) 이전에 설치될 수도 있다. 블랏터 시스템(635)의 블랏은 과량의 고정액을 흡수하기 위한 적어도 하나의 태잎 공급기(636)를 포함한다. 선택적으로 두 번째 태잎 공급기(637)는 샘플링 스테이션으로의 두 번째 전달에 의해 단일층에 부착되어 남아있는 임의의 막을 부착적으로 수집한다. 물론, 양쪽 태잎(636, 637)은 다른 슬라이드를 접촉하기 전에 전진되고, 따라서 단일층의 교차-오염을 피할 수 있다.
상기에서 설명된 물질 수집 장치 또는 모듈은 다른 적합한 여과 또는 처리 설비와 조합되어 사용될 수 있다. 전형적인 설비로는 다른 파편(debris) 및/또는 하우징(10)에 부착되어지는 분석 설비 또는 모듈이 포함된다. 일반적으로, 이들 추가 모듈은 입구와 출구를 갖는 하우징을 포함할 것이고, 하우징의 유체 흐름 경로를 가로질러 위치된 여과, 분석, 검출 엘리먼트를 포함할 것이다. 예를 들면, 장치는 입구와 출구 사이에 흐름 경로로 정의된 입구와 출구 포트를 포함하는 하우징; 흐름 경로를 가로질러 위치된 필터; 및 필터의 출구면에 위치된 기질 비드(substrate bead)와 같은 자유롭게 이동할 수 있는 크로마토그래피/분석 엘리먼트로 이루어진다. 상기 크로마토그래피/분석 엘리먼트는 유체 중에 물질을 자유롭게 혼합할 수 있고, 물질을 포획할 수 있고, 이어서 물질의 존재를 분석할 수 있다. 적합한 설비는 미국 특허 4,953,561; 5,224,489; 5,016,644; 5,139,031; 5,301,685; 5,042,502; 및 5,137,031호에 공개된 것을 포함한다.
본 발명의 세포 수집 장치(10)는 생물학적 유체로부터 신선한 세포 및/또는 미생물을 단리 및 수집하는 것을 허용하여 세포가 적당한 완충액에 의해 용혈되는 경우 DNA 탐침과 염색체 분석을 수행하게 한다.
세포학에서 세포의 변화를 가시화하기 위해 가장 널리 사용되는 염색은 파파니콜라우 염색 공정(Papanicolaou staining procedure)이다. 부인학과 비부인학 모두에 사용되는 상기 염색은 기본적으로 청색의 핵과 오렌지, 레드 및 그린색의 세포질 카운터스태인(counterstain)으로 기본적으로 구성된다. 핵 염색은 정상 및 비정상 세포와 관련된 염색 패턴을 보여주고, 세포질 염색은 세포 기원을 알려주는 것을 도와준다. 이와 같은 공정의 성공은 핵 세부항목(nuclear detail)의 선명도(definition)와 세포 분화를 포함한 여러 개의 인자를 관찰하는 능력에 의해 기여될 수 있다. 이 염색 공정은 또한 미학적이며, 가능한 눈에 무리가 가는 것을 감소시키는 다색체 제조물을 얻게 한다
세포의 세부항목(cellular detail)은 고정에 의존하기 때문에, 세포가 슬라이드에 침적된 후에 즉시 고정되는 것이 바람직하다. 제조와 고정 사이에 너무 길게 지연을 시키면 세포가 건조에 노출할 수 있고, 이것은 세포 구조를 해롭게 한다. 게다가, 공기 건조한 인공물은 후속의 염색 결과에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 세포가 Wright-Giemsa Staiu로 염색되는 경우만 제외하고, 공기 건조는 고정 단계로서 사용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 세포의 단일층은 수집 사이트(collection site)에 직접적으로 고정될 수 있다. 이것은 세포의 단일층을 상기 설명된 세포 수집 장치의 수집 사이트에 첫 번째 침적시키고, 이어서 알콜과 아세톤과 같은 고정액을 포함한 용액을 세포 수집 장치를 통과시키는 것으로 수행되어진다.
본 발명의 개념 내에 포함된 것은 단일 환자 샘플로부터 다수개의 표본을 얻을 수 있다는 것이다. 다른 염색 적용을 위한 추가적인 슬라이드가 쉽게 제조될 수 있다. 면역세포화학(immunocytochemistry)과 같은 새로운 방법에 의한 사람 유두종 바이러스 시험 또는 원 위치 혼성화(in situ hybridization)는 추가적인 슬라이드 상에서 수행될 수 있다.
발암 생성물(oncogene product) 또는 다른 면역세포화학 시험이 개발되면서, 더 많은 슬라이드가 필요해진다. 이들 시험이 요구될 수도 있는 다른 고정화는 용이하게 본 공정 중에 병합될 수 있다. 이는 본 발명은 하나의 방법으로만 고정되어지는 슬라이드를 요구하지 않기 때문이다.
이와 동일한 슬라이드 제조 공정은 실질적으로 모든 형태의 세포학에서 사용될 수 있다. 게다가, 완전히 포함된 분해성 성분의 사용은 생물학적 위험에 대한 염려를 겨냥할 수 있다. 궁극적으로, 세포의 강화된 표시, 개선된 수율, 세포의 이해는 더 개선된 일관성과 신뢰성으로 환자의 진단법을 제공하는 것에 의해 세포학의 역할을 확장할 수도 있다.
또한, 포획된 미생물은 배양 배지에서 배양될 수 있다. 단일층의 세포가 세포 수집 장치에서 수집된 후에, 유체는 수집 사이트를 백플러쉬(backflush)하는데 사용될 수 있고, 이것은 수집 위치로부터 임의의 수집된 미생물을 전달하게 한다.
박테리아 시험에서, 첫 번째 다공성 배지가 특이 박테리아 콜로니의 존재를 결정하기 위해, Qualture device(도시하지 않음)를 이용하여 배앙하는데 사용될 수 있다. 이 Qualture device는 하나의 여과막과, 탈수되고 선택적인 배지의 네 개의 영양분을 함유하는 패드를 포함한 플라스틱 캡슐이다.
상기 Qualtlure 기술은 한천 플레이트 방법보다 더 민감하고, 추정적인 진단을 결정하는데 더 빠르다. 상기 설비는 하나의 단계로, 대개 4 내지 6시간 내에서 박테리아성 단리물을 스크린하고, 단리하고, 추정적으로 진단한다. 시험은 50㎜의 유동체로부터 복귀가 우수하고 민감하다는 것을 보여준다.
반-자동화 장치
한번에 단일 샘플을 가공하기 위한 또 다른 장치는 도 39 내지 41로 각각 나타낸다. 커버 또는 컨테이너의 일부를 체결하는 배치 또는 구조는 전형적으로 커버 또는 컨테이너의 일부를 위치시키고, 고정하고 및/또는 이동하는 임의의 부품을 포함한다. 전형적인 부품으로는 이것으로 제한되지는 않지만, 슬리브, 하나 이상의 벨트, 하나 이상의 풀리, 하나 이상의 탄력 밴드 등이 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 컨테이너와 외부 커버를 위치시키고 회전시키기 위한 지지 슬리브 A를 포함한다. 본 발명의 가장 바람직한 구현예에서, 커버의 외부는 외부 커버와 컨테이너가 회전하는 동안 느슨한 또는 첫 번째 위치(도 49)에서 외부 커버(71)을 체결하지 않고, 고정된 또는 두 번째 위치(도 41)에서 외부 커버(71)를 체결하고 및 위치시키는 하나의 이상의 탄력 밴드 B를 또한 포함한다. 선택적인 구현예에서, 벨트 B는 외부 커버와 컨테이너를 내부 커버(72)와 튜브/교반기(52) 주위를 돌게하는 드라이브 벨트일 수 있다.
비록 본 발명은 특정의 바람직한 구현예를 통해 설명하지만, 이들 구현예로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 둘러싸는 선택적인 구현예, 실시예 및 변형이 당업자에 의해, 특히 앞선 기술이라는 측면에서 만들어질 수 있다.
추가적인 이점 및 변형은 당업자가 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 나타내고 설명한 상세한 설명 및 대표적인 설비로만 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 등으로 정의된 바와 같이 보편적인 발명 개념의 정신과 범위에서 이탈됨 없이 다양하게 변형될 수 있다.
Claims (38)
- 제1 패턴으로 일군의 용기(a group of containers)들을 배열하는 용기 지지체;상기 용기 지지체를 헤드 스테이지로 이동시키는 제1 컨베이어;상기 일군의 용기에 상응하고, 상기 헤드 스테이지에서 각각의 용기에 체결되는 일군의 헤드로서, 그 각각은 각각의 시료와 통액(communicating)하고 있는 헤드;각각의 헤드를 통하여 각각의 용기로부터 개개의 시료 흐름(flow)을 만들어내는 펌프;각각의 필터는 상기 각각의 시료 흐름과 통액하고 있고; 각각의 시료흐름의 제1 분지에 개재되어(interposed) 있으며, 각각의 입자성 물질의 단층을 수집할 수 있도록 적합화된 막; 및 상기 막의 주변을 돌아 흐르는 각각의 흐름의 제2 분지에 개재된 프릿을 포함하는 상기 일군의 헤드에 상응하는 일군의 필터;상기 헤드 군에 상응하는 일군의 슬라이드를 제2 패턴으로 배열하는 슬라이드 지지체;상기 슬라이드 지지체를 디포짓(deposit) 스테이지로 이동시키는 제2 컨베이어; 및상기 용기 지지체를 이동시키는 상기 제1 컨베이어, 상기 용기 군을 체결하는 상기 헤드 군, 상기 각 시료의 흐름을 만들어내는 상기 펌프, 및 상기 슬라이드 지지체 체결체를 이동시키는 상기 제2 컨베이어의 각각을 상호 통합조정 (coordination)하는 컨트롤러를 포함하고 있으며,상기 컨트롤러는 자동화 시료의 단위시간당 처리량(throughout)을 통합조정하고 각각의 시료 용기를 상응하는 슬라이드와 연관시키도록 적합화된 것을 특징으로 하는, 각 용기에 들어있는 각 시료로부터 유래된 입자성 물질의 단층(monolayer of particulate matter)이 상응하는 검사용 슬라이드 위에 놓여져있는(deposited),한 세트의 시료를 배치(batch) 처리하기 위한 자동화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴은 상기 제2 패턴에 상응하는 것임을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 헤드 각각을 각각의 용기에 대응하여 이동시키는 믹서를 더 포함하고 있고, 상기 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 용기의 각각의 군에 체결되어 있는 상기 헤드 군과 각각의 용기에 대응하여 상기 헤드 각각을 이동시키는 상기 믹서를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 장치는 상기 헤드 각각을 회전시키는 구동장치를 더 포함하고 있고, 상기 용기의 각각은 상기 용기 지지체와 관련하여 고정되어 있는 것임을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 장치는상기 용기 지지체와 관련하여 상기 용기 각각을 회전시키는 구동장치; 및상기 용기의 각각을 덮는 커버를 더 포함하고 있으며, 상기 커버 각각은 회전이 방지되어 있는 것임을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 상기 헤드 군에 상등하는 일군의 교반기를 더 포함하고 있으며, 상기 교반기 각각은 각각의 용기에 들어있는 각 시료와 통액하고 있으며 각 시료를 교반하여 시료중의 각 입자성 물질을 분산시키도록 적합화되어 있음을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 상기 용기를 상기 제1 패턴의 상기 용기 지지체위로 위치시키기 위한 용기 로더(loader)를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 용기 지지체를 이동시키는 상기 제1 컨베이어와 상기 용기 지지체위에 상기 용기를 배열시키는 상기 용기 로더를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제7항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는용기 언로딩 스테이지에서 상기 용기 지지체로부터 상기 용기들을 제거하기 위한 용기 언로더(unloader)를 더 포함하고 있고,상기 제1 컨베이어는 상기 용기 지지체를 상기 헤드 스테이지로부터 상기 용기 언로딩 스테이지로 이동시키며;상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 용기 지지체를 이동시키는 상기 제1 컨베이어와 상기 용기 지지체로부터 상기 용기들을 제거하는 상기 용기 언로더를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 상기 제2 패턴의 상기 슬라이드 지지체위에 상기 슬라이드 군을 배열시키기 위한 슬라이드 로더를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 슬라이드 지지체를 이동시키기는 상기 제2 컨베이어와 상기 슬라이드 지지체위에 상기 슬라이드 군을 배열시키는 상기 슬라이드 로더를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제9항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는슬라이드 언로딩 스테이지에서 상기 슬라이드 지지체로부터 슬라이드를 제거하기 위한 슬라이드 언로더를 더 포함하고 있고;상기 제2 컨베이어는 상기 슬라이드 지지체를 상기 디포짓 스테이지에서 상기 슬라이드 언로딩 스테이지로 이동시키며;상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 슬라이드 지지체를 이동시키는 상기 제2 컨베이어와 상기 슬라이드 지지체로부터 상기 슬라이드 군을 제거하는 상기 언로더를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제10항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는각각의 용기상의 제1 지시값(identifier)을 검출하는 제1 판독기(reader);각각의 슬라이드상의 제2 지시값을 검출하는 제2 판독기; 및상응하는 제1 및 제2 지시값의 목록을 제공하는 프린터를 더 포함하고 있으며, 상기 제1 지시값과 제2 지시값은 각 용기에 들어있는 시료와 각 슬라이드상의 입자성 물질의 단층을 관계시키고; 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 제1 및 제2 지시값을 검출하는 상기 제1 및 제2 판독기를 통합조정하고, 상기 상응하는 목록을 표시하는 프린터를 감독하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제11항중 어느 한항에 있어서, 상기 헤드 군은 상기 용기군에 대하여 한 경로를 따라 왕복운동하고, 상기 디포짓(deposit) 스테이지는 상기 경로를 따라 위치해 있음을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는서로 다른 필터를 제공하는 복수개의 필터 공급원; 및상기 복수개의 필터 공급원으로터 상기 필터 각각을, 상기 용기에 체결되어 있는 상기 헤드 군의 각각에 의해 형성된 필터 챔버로 운반하기 위한 필터 로더를 더 포함하고 있으며;상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 용기 군에 체결된 헤드 군과 상기 복수개의 필터 공급원으로터 상기 필터를 이동시키는 상기 필터 로더를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제13항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 슬라이드 위에 입자성 물질의 단층을 고정시키기 위해 적합화된 고저화제를 공급하기 위한 어플리케이터(applicator)를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 슬라이드 지지체를 이동시키는 상기 제2 컨베이어와 고정화제를 공급하는 상기 어플리케이터를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 장치는 과량의 고정화제를 흡수하는 블롯터(blotter)를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 고정화제를 공급하는 상기 어플리케이터와 과량의 고정화제를 흡수하는 상기 블롯터를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 장치는 상기 고정화제를 건조시키는 블로우어 (blower)를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 고정화제르 공급하는 상기 어플리케이터와 상기 고정화제를 건조시키는 상기 블로우어를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제16항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 슬라이드 위에 있는 입자성 물질의 단층으로부터 상기 막을 분리시키는 테이프를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤러는 부가적으로 상기 테이트를 이동시켜 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제17항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 슬라이드 위에 있는 입자성 물질의 단층으로부터 상기 막을 분리시키는 블로우어를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 슬라이드 지지체를 이동시키는 상기 제2 컨버이어와 슬라이드 위에 있는 입자성 물질의 단층으로부터 상기 막을 분리시키는 상기 블로우어를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제18항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는 상기 헤드 군을 청소하기 위한 용액조(solution bath)를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤러는 부가적으로, 상기 용기 군에 체결되어 있는 상기 헤드 군과 상기 헤드 군을 청소하기 위한 상기 용액조를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 제1항 내지 제19항중 어느 한항에 있어서, 각 시료의 상기 각 흐름의 제1 및 제2 분지는 상기 프릿을 통과함을 특징으로 하는 자동화 장치.
- 다음 단계:각각의 헤드가 각 시료와 통액하고 있는 일군의 헤드를 상응하는 일군의 시료 용기에 부착시키는 단계;각 용기에 들어있는 각 시료의 흐름을 각각의 헤드로 펌핑하는 단계;상기 헤드 군에 상응하는 일군의 필터의 각각을 이용하여 상기 흐름을 각각 필터링하는 단계; 이때 필터링 단계는 상기 흐름 각각의 제1 분지로부터 막을 ㅣ용하여 입자성 물질의 단층(monolayer of particulate matter)을 수집하는 단계 및 상기 각 흐름의 제2 분지에서는 프릿을 통해 상기 막을 우회하게 하는 단계를 포함하고 있고;각각 입자성 물질의 단층을 갖는 상기 막 각각을 일군의 슬라이드의 각 슬라이드로 전달하는 단계; 및상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계 각각을 통합조정하여 상기 입자성 물질의 단층이 각각의 시료로부터 각각의 슬라이드로 자동적으로 놓여지도록 컨트롤하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 각 용기에 들어있는 각 시료로부터 유래된 입자성 물질의 단층이 상응하는 검사용 슬라이드 위에 놓여져있는(deposited), 한 세트의 시료를 배치(batch) 처리하기 위한 자동화 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 방법은상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계의 동작중 서로 다른 어느 한 단계에서 새로운 군의 용기를 동시에 처리하는 단계; 및새로운 용기 군의 각각에 대해 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계를 반복하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 각 군의 용기에 대한 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계의 동시 처리를 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 및 제22중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은상기 용기 군을 용기 지지체 위에 패턴으로 배열하는 단계; 및컨베이어를 이용하여 상기 용기 지지체를 상기 체결 단계로 이동시키는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 용기 군의 상기 배열단계 및 상기 용기 지지체의 이동단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제23중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 상기 용기 지지체로부터 상기 용기 군을 제거하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 용기 군의 제거단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제24항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은상기 슬라이드 군을 슬라이드 지지체 위에 특정 패턴으로 배열하는 단계; 및컨베이어를 이용하여 상기 슬라이드 지지체를 상기 전달단계로 이동시키는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 슬라이드 군의 상기 배열단계 및 상기 슬라이드 지지체의 이동단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제25항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 상기 슬라이드 지지체로부터 상기 슬라이드 군을 제거하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 슬라이드 군의 제거단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제26항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 상기 헤드 각각을 그의 상응하는 각 용기에 대해 운동시킴으로써 각 용기에 들어있는 각 시료를 혼합하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 혼합단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제27항중 어느 한항에 있어서, 상기 혼합단계를 상기 헤드 각각을 그에 상응하는 각 용기에 대하여 회전시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제28항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은각 용기위에 있는 제1 지시값(identifier)을 판독하는 단계; 및각 슬라이드 위에 있는 제2 지시값을 프린팅하는 단계를 포함하고 있으며,상기 제1 지시값과 제2 지시값은 각 용기에 들어있는 시료와 각 슬라이드상의 입자성 물질의 단층을 관계시키고; 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 판독 및 프린팅 단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제29항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은복수개의 필터 공급원으로터 상기 필터를 선택하는 단계; 및상기 복수개의 필터 공급원으로터 상기 필터 각각을, 상기 용기에 체결되어 있는 상기 헤드 군의 각각에 의해 형성된 필터 챔버로 운반하는 단계를 더 포함하고 있으며;상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 선택 및 운반 단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제21항 내지 제30항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은각 슬라이드 위에 있는 입자성 물질의 단층에 고정화제를 공급하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 고정화제 공급단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항에 있어서, 상기 방법은 과량의 고정화제를 블롯팅(blotting)하는 단계를 더 포함하며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 블롯팅단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 방법은 블로우어를 이용하여 상기 고정화제를 건조시키는 단계를 더 포함하며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 건조단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항 내지 제33항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 블로우어를 이용하여 슬라이드 위에 있는 입자성 물질의 단층으로부터 상기 막을 분리시키는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 분리단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항 내지 제33항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 테이프를 이용하여 슬라이드 위에 있는 입자성 물질의 단층으로부터 상기 막을 분리시키는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 분리단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항 내지 제35항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 상기 헤드 군을 용액조(solution bath)에서 청소하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 청소단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항 내지 제36항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 각 시료중 수집되지 않은 각 부분을 포함하는 용기를 저장하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 저장단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
- 제31항 내지 제37항중 어느 한항에 있어서, 상기 방법은 각 입자성 물질의 단층이 놓여진 슬라이드를 집합적으로 배열하는 단계를 더 포함하고 있으며, 상기 컨트롤 단계는 부가적으로, 상기 적층단계를 상기 부착단계, 펌핑 단계, 필터링 단계 및 전달 단계와 함께 통합조정하는 것을 특징으로 하는 자동화 방법.
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