KR20150096706A - 자동 검체 프로세싱 시스템들 및 이를 이용한 방법들 - Google Patents
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Abstract
검체 프로세싱 시스템은 슬라이드들 상에서 지지되는 검체들을 프로세싱할 수 있다. 검체 프로세싱 시스템은 슬라이드들 및 대향부들을 검체 프로세싱 스테이션들로 순차적으로 이송할 수 있다. 검체 프로세싱 스테이션들은 일련의 액체들을 검체들로 적용하기 위해서 대향부들을 사용할 수 있다. 검체 프로세싱 스테이션들이 프로세싱 온도들을 제어하는 동안 적용된 액체는 모세관 작용을 이용해 슬라이드를 따라 이동될 수 있다.
Description
출원 참조
본 출원은, "대향부들 및 대향부들을 구비한 자동 검체 프로세싱 시스템들" 이라는 명칭으로 2012 년 12 월 26 일에 출원된 미국 특허 출원 제 61/746,078 호 (대리인 문서 번호 79687-8011.US02); "증발을 완화하기 위한 검체 프로세싱 시스템들 및 방법들" 이라는 명칭으로 2012 년 12 월 26 일에 출원된 미국 특허 출원 제 61/746,087 호 (대리인 문서 번호 79687-8024.US00); "슬라이드들을 균일하게 가열하기 위한 검체 프로세싱 시스템들 및 방법" 이라는 명칭으로 2012 년 12 월 26 일에 출원된 미국 특허 출원 제 61/746,089 호 (대리인 문서 번호 79687-8025.US00); 및 "슬라이드들을 정렬하기 위한 검체 프로세싱 시스템들 및 방법들" 이라는 명칭으로 2012 년 12 월 26 일에 출원된 미국 특허 출원 제 61/746,091 호 (대리인 문서 번호 79687-8026.US00) 을 전부 참조로 원용한다.
본 개시는 분석을 위해 검체들을 준비하기 위한 시스템들에 관한 것이다. 특히, 개시는 검체 프로세싱 시스템들 및 검체들을 프로세싱하는 방법들에 관한 것이다.
생물학적 검체들을 준비 및 분석하기 위해서 매우 다양한 기법들이 개발되었다. 기법들의 예로는 현미경 관찰, 마이크로어레이 분석들 (예컨대, 단백질 및 핵산 마이크로어레이 분석들), 및 질량 분석 방법들을 포함한다. 검체들은 한 가지 이상의 액체들을 검체들에 적용함으로써 분석을 위해 준비된다. 검체가 다수의 액체들로 처리된다면, 분석에 적합한 샘플들을 제조하는데 각각의 액체의 적용 및 후속 제거 둘 다 중요할 수 있다.
생물학적 검체들, 예컨대, 조직 섹션들 또는 세포들을 가지는 현미경 슬라이드들은 종종 하나 이상의 염료들 또는 시약들로 처리되고 그렇지 않으면 투명하거나 보이지 않는 세포들 또는 세포 성분들에 색상과 콘트라스트를 부가한다. 검체들은 검체 지탱 슬라이드들에 염료들 또는 다른 시약들을 수동으로 적용함으로써 분석을 위해 준비될 수 있다. 이런 노동 집약적인 프로세스는 종종 실험실 기술자들 사이 개별적인 기법들로 인해 일관되지 못한 프로세싱을 유발한다.
"딥과 덩크 (dip and dunk)" 자동 기계들은 수동 침지 기법들과 유사한 기법에 의해 액체들 중에 검체들을 침지시킨다. 이 자동 기계들은 개방 욕들에 현미경 슬라이드들을 지지하는 랙들을 침수시킴으로써 배치 (batches) 로 검체들을 프로세싱할 수 있다. 불행하게도, 용기들 사이에서 액체들의 캐리오버 (carryover) 는 프로세싱 액체들의 오염 및 열화를 이끌 것이다. 더 나쁘게, 검체 지지 슬라이드들에서 제거된 세포들은 액체 욕들에서 다른 슬라이드들의 오염을 일으킬 수 있다. 이 유형들의 프로세스들은 또한 과도한 체적들의 액체들을 이용하여서, 검체 교차 오염 가능성을 줄이기 위해서 시약들이 변경되어야 할 때 비교적 높은 프로세싱 비용을 유발한다. 개방 용기들은 또한 시약들의 농도와 효과를 크게 바꿀 수도 있는 증발 손실 및 시약 산화 열화되기 쉬워서, 일관되지 못한 프로세싱을 유발한다. 특별한 취급과 폐기를 요구할 수도 있는 상당한 체적의 폐기물을 발생시키지 않으면서 샘플들을 프로세싱하는 것이 어려울 수도 있다.
면역 조직 화학적 및 현장 혼성화 염색 (staining) 프로세스는 조직 검체들을 준비하는데 종종 사용된다. 현미경 슬라이드에서 구획화된 고정 조직의 면역 조직 화학적 및 현장 혼성화 염색의 비율은, 조직 섹션과 직접 접촉하게 배치된 수용액으로부터 고정 조직으로 분자들 (예컨대, 접합 생체분자들) 이 확산될 수 있는 속도에 의해 제한된다. 메틸렌 브릿지들을 통하여 많은 단백질을 가교 결합함으로써 자촉매 파괴로부터 조직을 보존하는, 포름알데히드의 10% 용액에 조직을 둠으로써 조직은 종종 적출 직후에 "고정" 된다. 이 가교 결합된 조직은, 개별 세포들 및 세포기관들을 포위하는 지질 이중측 막을 포함해, 확산을 막는 많은 부가적 장벽들을 제공할 수도 있다. 접합 생체분자들 (항체 또는 DNA 프로브 분자들) 은, 크기가 수 킬로돌턴 내지 수백 킬로돌턴 범위로, 비교적 클 수 있고, 이것은 생체분자들이 고체 조직으로 천천히 확산되도록 하고 충분한 확산을 위한 전형적인 시간은 수 분 내지 수 시간의 범위에 있다. 전형적인 인큐베이션 (incubation) 조건들은 섭씨 37 도에서 30 분이다. 저속 확산을 보상하기 위해서 시약 중 접합체의 농도를 증가시킴으로써 염색 비율이 증가될 수 있도록 염색 비율은 종종 농도 구배에 의해 정해진다. 불행하게도, 접합체들은 종종 매우 고가이어서, 접합체들의 농도를 증가시키는 것은 낭비적이고 종종 경제적으로 실행가능하지 않다. 부가적으로, 조직으로 이동된 과도한 양의 접합체는, 높은 농도가 사용될 때, 조직에 갇히고, 린스하기에 어렵고, 높은 레벨의 비특이적 배경 염색을 유발한다. 비특이적 배경 염색으로 인한 소음을 감소시키고 특이적 염색 신호를 증가시키도록, 접합체를 단지 특정 부위들에만 바인딩할 수 있도록 하는데 긴 인큐베이션 시간과 저 농도의 접합체가 종종 사용된다.
조직학 염색 인스트루먼트들은 종종 전형적으로 300 ㎕ 의 버퍼의 퍼들 (puddle) 에서 비교적 큰 체적들의 시약 (100 ㎕) 을 사용한다. 몇몇 종래의 인스트루먼트들은 교번하는 공기 분사들에 의해 접촉될 때 회전 및 역회전하는 오버레잉 오일층으로 접선 방향의 공기 분사들을 교번함으로써 시약을 혼합하여서, 밑에 있는 수성 퍼들로 운동을 부여한다. 이 혼합은 느리고 특별히 격렬하지 않고, 그것은 종종 필요한 특히 상승된 온도들에서 상당한 증발 손실들을 야기할 수 있다. 큰 체적들의 린스 액체는, 오일로 덮여있는 큰 퍼들의 시약들을 물리적으로 변위시키는데 사용된다. 이 린스 절차는, 위험한 폐기물일 수도 있는 큰 체적의 폐기물 액체를 발생시킨다.
기술의 적어도 일부 실시형태들은 슬라이드들에서 지지되는 검체들을 프로세싱할 수 있는 생물학적 검체 프로세싱 시스템들에 관한 것이다. 검체 프로세싱 시스템들은 슬라이드들 및 대향부들을 검체 프로세싱 스테이션들로 순차적으로 이송할 수 있다. 검체 프로세싱 스테이션들은 일련의 액체들을 조작하여 검체들로 향하게 하기 위해서 대향부들을 사용할 수 있다. 검체 프로세싱 스테이션들이 조직학 염색, 면역 조직 화학 염색, 현장 혼성화염색, 또는 다른 검체 프로세싱 프로토콜들을 위한 프로세싱 온도들을 제어하면서 액체들은 모세관 작용과 함께 슬라이드 표면들 위로 또는 가로질러 조작될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 대향부들은 슬라이드에서 하나 이상의 물질들을 조작할 수 있는 표면들 또는 대향성 요소들이다. 유체 형태의 물질 조작은 유체의 펼침, 유체 박막의 변위, 또는 그렇지 않으면 유체 볼러스 (bolus), 유체 밴드, 또는 박막 변경을 포함할 수 있다.
기술의 적어도 일부 실시형태들은, 대향부를 액체와 접촉하게 이동시킴으로써 생물학적 검체를 액체와 접촉시키는 시스템에 관한 것이다. 대향부의 비평면 (예컨대, 곡선형), 젖은 표면과 검체를 지지하는 슬라이드를 분리하는 거리는 젖은 표면과 슬라이드 사이에 액체 메니스커스 층을 형성하기에 충분하다. 메니스커스 층은 생물학적 검체의 적어도 일부분과 접촉하고 모세관 및 다른 조작 작용을 이용해 슬라이드를 가로질러 이동된다.
일부 실시형태들에서, 메니스커스 층은 비교적 얇은 유체 막, 유체 밴드 등일 수 있다. 대향부는 슬라이드에 대해 다른 위치들로 이동가능하고 메니스커스 층을 형성하는 다른 체적의 액체를 수용할 수 있다. 모세관 작용은 부착력들, 응집력들, 및/또는 표면 장력으로 인해 곡선형, 젖은 대향성 표면과 슬라이드 사이 갭을 통하여 자연 크리핑하는 액체 현상으로 인한 메니스커스 층의 이동을, 제한 없이, 포함할 수 있다. 대향부는, 폐기물 관리와 일관된 프로세싱 제공을 돕기 위해서 비교적 작은 체적들의 액체를 사용해 검체를 프로세싱하도록 액체를 조작 (예컨대, 교반, 변위 등) 할 수 있다. 만약에 발생한다면, 증발 손실들은 원하는 체적의 액체, 시약 농도 등을 유지하기 위해서 관리될 수 있다. 비교적 낮은 체적들의 액체들이 감소된 액체 폐기물을 위해 검체들을 프로세싱하는데 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 시스템은 열 손실들을 보상하는 슬라이드들을 가로질러 온도 프로파일들을 발생시키도록 전도를 통하여 개별 슬라이드들을 가열할 수 있는 하나 이상의 자동 슬라이드 홀더들을 포함한다. 열 손실들은 슬라이드와 슬라이드에 근접하여 배치된 대향부 사이 갭에서 액체의 증발에 의해 유발될 수 있다. 일 실시형태에서, 슬라이드 홀더는 슬라이드 지지면을 가지고 슬라이드가 슬라이드 지지면에 위치할 때 슬라이드의 검체 지탱면이 실질적으로 균일한 온도 프로파일을 가지도록 슬라이드와 접촉하는 슬라이드 지지면을 따라 불균일한 온도 프로파일을 발생시킨다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드의 장착면을 따라 실질적으로 균일한 온도 프로파일이 발생되는 동안 슬라이드 지지면을 가로질러 불균일한 온도 프로파일이 발생된다. 본 기술의 적어도 일부 실시형태들의 다른 특징은, 슬라이드 홀더가 저온 가열 존 (zone) 과 저온 가열 존을 둘러싸는 고온 가열 존을 발생시키도록 구성될 수 있다는 점이다. 고온 가열 존은 검체를 일반적으로 균일한 온도에서 유지하도록 비교적 높은 증발 열 손실들을 보상할 수 있다.
적어도 일부 실시형태들은 슬라이드 캐리어로부터 슬라이드들을 제거하기 위한 슬라이드 이젝터 어셈블리를 구비하는 검체 프로세싱 시스템을 포함한다. 슬라이드 이젝터 어셈블리는 캐리어 핸들러, 슬라이드 스테이징 기기, 및 액추에이터 어셈블리를 포함한다. 캐리어 핸들러는 복수의 슬라이드들을 홀딩하는 슬라이드 캐리어를 수용 및 홀딩하도록 구성된다. 슬라이드 스테이징 기기는 대기 플랫폼, 및 오정렬된 위치로부터 정렬된 위치로 대기 플랫폼에서 슬라이드를 이동시키도록 구성된 슬라이드 정렬 기기를 포함한다. 액추에이터 어셈블리는 슬라이드 캐리어로부터 대기 플랫폼으로 개별 슬라이드들을 전달하도록 슬라이드 캐리어에 대해 이동하도록 위치결정된 슬라이드 이젝터를 포함한다. 따라서, 슬라이드들은, 예를 들어, 하나의 로케이션으로부터 다른 로케이션으로 슬라이드들을 당기는 기계적 그리퍼 또는 흡착 컵 기기들을 사용하지 않으면서 대기 플랫폼으로 전달될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 캐리어 핸들러는 대기 플랫폼으로 이송을 위해 슬라이드들 중 하나를 순차적으로 스테이징하도록 슬라이드 이젝터에 대해 슬라이드 캐리어를 이동시키도록 구성된다. 일부 실시형태들에서, 캐리어 핸들러는 캐리어 리시버와 리시버 회전자를 포함한다. 리시버 회전자는 수직 슬라이드 배향으로부터 수평 슬라이드 배향으로 슬라이드 캐리어를 회전시킬 수 있다. 일 실시형태에서, 캐리어 핸들러는 슬라이드 캐리어를 로딩하기 위한 로드 (load) 위치와 슬라이드 언로드 (unload) 위치 사이에서 이동할 수 있는 캐리어 리시버를 포함한다. 캐리어 핸들러는 리시버 회전자와 운반 기기를 포함할 수 있다. 리시버 회전자는 캐리어 리시버에 결합되고 수직 슬라이드 배향으로부터 수평 슬라이드 배향으로 캐리어 리시버에 의해 홀딩되는 슬라이드 캐리어를 이동시키도록 작동가능하다. 운반 기기는, 슬라이드 이젝터와 대기 플랫폼 사이에서, 수평 슬라이드 배향된 슬라이드 캐리어를 수직으로 이동시키도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 스테이징 기기는 대기 플랫폼의 슬라이드 홀딩 구역의 단부를 지나 슬라이드 이젝터를 이동시키는 것을 방지하도록 위치결정된 이젝터 스톱을 포함한다. 슬라이드 이젝터는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동가능할 수 있을 것이다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드 이젝터는 슬라이드 캐리어를 통하여 이동하여서 슬라이드 캐리어 밖으로 슬라이드들을 밀어낸다.
대기 플랫폼은 슬라이드 홀딩 구역 및 과주행 (over-travel) 억제자를 포함할 수 있다. 슬라이드 홀딩 구역은 과주행 억제자와 슬라이드 이젝터 사이에 위치결정된다. 슬라이드 이젝터는 슬라이드 캐리어로부터 과주행 억제자를 향하여 한 번에 하나의 슬라이드를 이동시키도록 위치결정된다. 일부 실시형태들에서, 과주행 억제자는, 슬라이드가 대기 플랫폼의 적어도 일부분을 가로질러 슬라이드 이젝터에 의해 이동됨에 따라 슬라이드와 대기 플랫폼 사이에 진공을 형성하도록 위치결정된 진공 포트를 포함한다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 정렬 기기는, 슬라이드를 수용하기 위한 개방 위치와 슬라이드를 정렬하기 위한 폐쇄 위치 사이에서 이동가능한 한 쌍의 조들 (jaws) 을 포함한다. 일 실시형태에서, 조들이 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동할 때 조들은 대기 플랫폼의 상승된 슬라이드 홀딩 구역에 대해 슬라이드를 중심에 둔다.
액추에이터 어셈블리는, 슬라이드 이젝터에 결합되고 슬라이드를 슬라이드 캐리어 밖으로 그리고 대기 플랫폼으로 밀기 위해서 슬라이드 이젝터를 이동시키도록 구성된 왕복 구동 기구를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드 이젝터는, 액추에이터 어셈블리와 슬라이드 스테이징 기기 사이에 있는 슬라이드 캐리어 수용 갭을 가로질러 이동가능하다.
일부 실시형태들에서, 검체 프로세싱 시스템은 하나 이상의 검체 프로세싱 스테이션들과 하나 이상의 전달 헤드들을 추가로 포함할 수 있다. 전달 헤드들은 대기 플랫폼으로부터 검체 프로세싱 스테이션들 중 하나로 슬라이드들을 운반하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 전달 헤드들 중 적어도 하나는 슬라이드 스테이징 기기의 정렬 특성부 및/또는 검체 프로세싱 스테이션의 정렬 특성부 중 적어도 하나에 의해 수용가능한 헤드 정렬 특성부를 가질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 헤드 정렬 특성부는 제 1 정렬 핀과 제 2 정렬 핀을 포함한다. 슬라이드 스테이징 기기의 정렬 특성부는 제 1 개구 및 제 2 개구를 포함할 수 있다. 제 1 개구 및 제 2 개구는 각각 제 1 정렬 핀 및 제 2 정렬 핀을 수용하도록 위치결정된다. 일부 실시형태들에서, 검체 프로세싱 스테이션의 정렬 특성부는 제 1 개구 및 제 2 개구를 포함할 수 있고, 제 1 개구 및 제 2 개구는 헤드 정렬 특성부의 제 1 정렬 핀 및 제 2 정렬 핀을 각각 수용하도록 위치결정된다.
일부 실시형태들에서, 검체 프로세싱 시스템은 슬라이드 이젝터 어셈블리에 통신적으로 (communicatively) 결합된 제어기를 추가로 포함할 수 있다. 제어기는, 제 2 슬라이드 아래에 위치결정된 제 1 슬라이드를 슬라이드 캐리어로부터 대기 플랫폼으로 이동시키도록 액추에이터 어셈블리에 명령하도록 프로그래밍될 수 있고 제 1 슬라이드를 대기 플랫폼으로 이동시킨 후 제 2 슬라이드를 대기 플랫폼으로 이동시키도록 프로그래밍된다.
일부 실시형태들에서, 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 운반하는 방법은 복수의 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 담은 캐리어를 이젝터 어셈블리로 이송하는 것을 포함한다. 캐리어는 이젝터 어셈블리의 슬라이드 스테이징 기기를 향하여 이동한다. 검체 지탱 현미경 슬라이드들은 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 순차적으로 이동된다. 슬라이드 스테이징 기기는 수용 슬라이드 구성으로부터 정렬 슬라이드 구성으로 이동하여서 슬라이드 스테이징 기기에서 개별 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 정렬된 위치로 이동시킨다. 개별 검체 지탱 현미경 슬라이드들은 이젝터 어셈블리의 슬라이드 스테이징 기기로부터 하나 이상의 검체 프로세싱 스테이션들로 운반된다.
일부 실시형태들에서, 캐리어는 제 1 배향으로부터 제 2 배향으로 복수의 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 이동시키도록 회전될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 제 1 배향은 실질적으로 수직 배향이고 제 2 배향은 실질적으로 수평 배향이다.
일부 실시형태들에서, 검체 지탱 현미경 슬라이드들은, 슬라이드 스테이징 기기로 그리고 이를 따라 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 밀어줌으로써 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 순차적으로 이동될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 캐리어에 의해 홀딩되는 가장 아래쪽 검체 지탱 현미경 슬라이드가 슬라이드 스테이징 기기로 이동된다. 이 프로세스는, 슬라이드 캐리어로부터 슬라이드들 대부분 또는 전부가 제거될 때까지 반복될 수 있다.
임의의 실시형태들에서, 개별 검체 지탱 현미경 슬라이드들은, 슬라이드 스테이징 기기로부터, 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 개별적으로 프로세싱하도록 구성된 검체 프로세싱 스테이션들로 옮겨질 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 검체 지탱 현미경 슬라이드들은, 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 제 1 검체 지탱 현미경 슬라이드를 이동시킴으로써 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 순차적으로 이동될 수 있다. 슬라이드 스테이징 기기로부터 이격되게 제 1 검체 지탱 현미경 슬라이드를 운반한 후, 제 2 검체 지탱 현미경 슬라이드가 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 운반된다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 스테이징 기기는, 오정렬된 위치로부터 정렬된 위치로 조들 사이에 위치결정된 검체 지탱 현미경 슬라이드와 접촉하여 이동시키도록 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 한 쌍의 조들을 이동시킴으로써 수용 슬라이드 구성으로부터 정렬 슬라이드 구성으로 이동될 수 있다. 임의의 실시형태들에서, 조들은, 슬라이드가 놓여있는 슬라이드 스테이지 기기의 상승된 부분에 대해 슬라이드를 중심에 둘 수 있다.
일부 실시형태들에서, 검체 지탱 현미경 슬라이드들은 (a) 검체 지탱 현미경 슬라이드가 슬라이드 스테이징 기기로 이동하도록 슬라이드 토출 위치에서 검체 지탱 현미경 슬라이드를 밀어줌으로써 그리고 (b) 캐리어가 빌 때까지 프로세스 (a) 를 반복함으로써 캐리어로부터 순차적으로 이동된다. 일 실시형태에서, 세장형 (elongated) 이젝터는, 슬라이드 스테이징 기기로 슬라이드들을 밀어주기 위해서 캐리어 (예컨대, 바스켓) 를 통하여 이동된다.
개별 검체 지탱 현미경 슬라이드들과 슬라이드 스테이징 기기 사이에 진공이 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬라이드 스테이징 기기를 따라 슬라이드의 이동을 억제 또는 제한하도록 충분한 진공이 형성될 수 있다. 슬라이드 스테이징 기기로부터 슬라이드를 제거하기 위해서 진공이 감소되거나 제거될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 캐리어는 이격된 배열로 검체 지탱 현미경 슬라이드들을 홀딩하는 선반들을 포함하는 슬라이드 랙이다. 검체 지탱 현미경 슬라이드들은 슬라이드 스테이징 기기의 플랫폼에 인접한 슬라이드 제거 위치에서 선반들을 인덱싱함으로써 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 순차적으로 이동될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드 제거 위치에서 슬라이드는 슬라이드 스테이징 기기보다 약간 더 높다.
검체 지탱 현미경 슬라이드들은 (a) 캐리어로부터 슬라이드 스테이징 기기로 검체 지탱 현미경 슬라이드들 중 적어도 하나를 이동시키도록 초기 위치와 토출 위치 사이에서 슬라이드 이젝터를 왕복 운동시키고, (b) 캐리어로부터 검체 지탱 현미경 슬라이드들 중 적어도 대부분을 제거하도록 프로세스 (a) 를 반복함으로써 캐리어로부터 순차적으로 이동될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 모든 검체 지탱 현미경 슬라이드들이 슬라이드 이젝터를 사용해 캐리어로부터 제거된다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 슬라이드 프로세싱 장치는 염색 모듈을 포함한다. 염색 모듈은 슬라이드 홀더 플래튼 (platen), 대향성 요소, 및 대향성 액추에이터를 포함한다. 슬라이드 홀더 플래튼은 제 1 측벽, 제 2 측벽, 및 제 1 측벽과 제 2 측벽 사이 슬라이드 수용 구역을 갖는다. 슬라이드는 슬라이드 수용 구역에 위치결정된다. 슬라이드는 제 1 가장자리와 대향한 제 2 가장자리를 포함한다. 대향성 요소는 슬라이드에 근접하여 배치되고 제 1 가장자리부와 대향한 제 2 가장자리부를 포함한다. 대향성 액추에이터는 대향성 요소와 슬라이드 사이에 모세관 갭을 형성하도록 대향성 요소를 홀딩한다. 대향성 요소의 제 1 가장자리부는 슬라이드의 제 1 가장자리보다 제 1 측벽에 더 가깝다. 대향성 요소의 제 2 가장자리부는 슬라이드의 제 2 가장자리보다 제 2 측벽에 더 가깝다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는, 대향성 요소와 슬라이드 사이의 갭에서 액체가 홀딩되어 있는 동안 대향성 요소와 슬라이드 사이에 추가 액체를 이송하도록 위치결정된 디스펜서를 포함한다. 부가적으로, 슬라이드 프로세싱 장치는, 디스펜서에 통신적으로 결합되고, 대향성 요소와 슬라이드 사이 액체 체적을 평형 체적 범위 내에서 유지하기 위해서 디스펜서가 추가 액체를 이송하도록 디스펜서에 명령하도록 프로그래밍되는 제어기를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 제어기는 미리 정해진 비율로 추가 액체를 이송하도록 프로그래밍된다. 일 실시형태에서, 미리 정해진 비율은 벌크 액체들에 대해 약 37 ℃ 의 온도에서 분당 약 110 ㎕ 이하이다. 일부 실시형태들에서, 미리 정해진 비율은 비벌크 시약들에 대해 약 37 ℃ 의 온도에서 분당 약 7 ㎕ 이하이다. 비율은 프로세싱되는 검체 염색 프로토콜을 기반으로 선택될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 복수의 부가적 염색 모듈들, 및 염색 모듈들 각각을 독립적으로 제어하도록 구성된 제어기를 추가로 포함한다. 염색 모듈들은 검체들을 가로질러 시약들을 펼쳐 이동시키도록 일회용 또는 재사용가능한 대향성 요소들을 사용할 수 있다.
대향성 요소의 제 1 가장자리부는 슬라이드의 제 1 가장자리를 지나 제 1 측벽을 향하여 연장될 수 있다. 대향성 요소의 제 2 가장자리부는 슬라이드의 제 2 가장자리를 지나 제 2 측벽을 향하여 연장될 수 있다. 대향성 요소는 대향성 액추에이터의 적어도 일부분에 의해 수용되고 리테이닝되도록 치수가 정해진 적어도 하나의 슬롯을 가지는 장착 단부를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 대향성 요소는 유인 (captivation) 단부, 및 유인 단부로부터 연장되는 아치형 메인 보디를 갖는다. 아치형 메인 보디는 슬라이드의 표면을 가로질러 액체를 이동시키도록 슬라이드를 따라 롤링시키도록 구성된다. 유인 단부는 약 0.08 인치 이하의 곡률 반경을 갖는다. 다른 치수들이 또한 사용될 수 있다.
염색 모듈은 제 1 측벽, 제 2 측벽, 또는 양자를 전도로 가열하도록 위치결정된 적어도 하나의 가열 요소를 포함할 수 있다. 대향성 액추에이터는 검체를 지지하는 슬라이드의 적어도 일부분을 가로질러 액체 밴드를 이동시키기 위해서 슬라이드를 따라 대향성 요소의 곡선부를 롤링시키도록 이동가능하다. 액체 밴드가 검체를 가로질러 조작되는 동안 제 1 측벽 및 제 2 측벽은 슬라이드, 검체 및/또는 액체를 가열하는데 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는, 슬라이드의 가장자리부들이 대향부의 가장자리들로부터 바깥쪽으로 연장되도록 슬라이드를 지지하는 슬라이드 수용 구역의 접촉면을 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 시스템은 검체 프로세싱 스테이션 및 제어기를 포함한다. 검체 프로세싱 스테이션은 대향성 액추에이터와 슬라이드 홀더 플래튼을 포함한다. 슬라이드 홀더 플래튼은 슬라이드 지지 구역과 액체 보충 기기를 포함한다. 슬라이드 홀더 플래튼은, 대향성 액추에이터에 의해 홀딩되는 대향성 요소가 액체와 접촉하여 액체를 슬라이드 표면을 가로질러 이동시키는 동안 슬라이드 지지 구역에서 슬라이드 상의 액체를 가열하도록 구성된다. 보충 기기는 대향성 요소와 슬라이드 사이에 추가 액체를 이송하도록 구성된다. 액체의 증발 손실들을 보상하기 위해서 보충 기기가 보충율로 추가 액체를 이송하도록 검체 프로세싱 스테이션을 제어하도록 제어기가 프로그래밍된다.
일부 실시형태들에서, 제어기는 하나 이상의 메모리들과 프로그래머블 프로세서를 포함한다. 메모리는 제 1 시퀀스의 프로그램 명령들과 제 2 시퀀스의 프로그램 명령들을 저장한다. 프로그래머블 프로세서는 제 1 액체로 슬라이드 상의 검체를 프로세싱하기 위해서 제 1 시퀀스의 프로그램 명령들을 실행하도록 구성되고 제 1 액체와 다른 제 2 액체로 검체를 프로세싱하기 위해서 제 2 시퀀스의 프로그램 명령들을 실행하도록 구성된다. 일부 실시형태들에서, 프로그래머블 프로세서는 슬라이드 홀더 플래튼을 사용해 슬라이드를 제 1 온도로 가열하기 위해서 제 1 시퀀스의 프로그램 명령들을 실행하도록 구성되고, 제어기는 슬라이드 플래튼을 사용해 슬라이드를 제 2 온도로 가열하기 위해서 제 2 시퀀스의 프로그램 명령들을 실행하도록 구성되고, 제 2 온도는 제 1 온도와 상이하다.
일부 실시형태들에서, 제어기는 제 1 비율로 슬라이드에 제 1 액체를 이송하도록 보충 기기에 명령하기 위해서 제 1 시퀀스의 프로그램 명령들을 실행하도록 구성된다. 또한, 제어기는 제 1 비율과 상이한 제 2 비율로 슬라이드에 제 2 액체를 이송하도록 보충 기기에 명령하기 위해서 제 2 시퀀스의 프로그램 명령들을 실행하도록 구성된다. 임의의 실시형태들에서, 제 1 비율은 제 1 액체의 증발율에 대응하고, 제 2 비율은 제 2 액체의 증발율에 대응한다. 제어기는 증발 손실들을 완화시키는 것을 도울 수 있다.
일부 실시형태들에서, 제어기는 슬라이드 상의 액체 체적을 평형 체적 범위 내에서 유지하도록 제어기에 의해 실행가능한 보충 프로그램을 저장하는 메모리를 포함한다. 임의의 실시형태들에서, 평형 체적 범위는 약 70 ㎕ ~ 약 260 ㎕ 이다. 임의의 실시형태들에서, 제어기는, 오버웨팅 (over-wetting) 조건에 대응하는 최대 평형 체적과 언더웨팅 (under-wetting) 조건에 대응하는 최소 평형 체적 사이에서 액체 체적을 유지하도록 검체 프로세싱 스테이션에 명령하도록 프로그래밍된다. 일부 실시형태들에서, 제어기는 슬라이드에 대해 대향성 액추에이터에 의해 홀딩되는 대향성 요소를 이동시킴으로써 슬라이드 상에 홀딩되는 검체를 가로질러 액체 체적을 이동시키도록 검체 프로세싱 스테이션에 명령하도록 프로그래밍되고 또한 일반적으로 증발로 인한 액체 체적 감소를 보상하기 위해서 보충 기기로부터 추가 액체를 이송하도록 프로그래밍될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 제어기는 메모리로부터 기준 증발율 정보 (예컨대, 액체에 대한 증발율 정보) 를 수신하고 기준 증발율 정보를 기반으로 검체 프로세싱 스테이션을 제어하도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 보충 기기가 액체의 증발율을 기반으로 선택된 비율로 추가 액체를 제공하도록 검체 프로세싱 스테이션에 명령하도록 제어기는 프로그래밍될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 검체를 프로세싱하기 위한 시스템은 대향성 요소와 제어기를 추가로 포함한다. 대향성 요소는 대향성 액추에이터에 의해 홀딩되고 슬라이드의 가장자리들을 지나 바깥쪽으로 연장될 수 있다. 액체의 증발율이 대략 미리 정해진 비율 (예컨대, 약 37 ℃ 에서 7 ㎕/분, 5 ㎕/분 등) 이하로 유지되는 동안 대향성 요소가 슬라이드를 가로질러 액체를 조작하면서 대향성 요소를 이동시키도록 검체 프로세싱 스테이션을 제어하도록 제어기는 프로그래밍된다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 홀더 플래튼은 전기 에너지를 수용하고 전도를 통하여 슬라이드를 가열하도록 열 에너지를 출력하는 가열 요소를 포함한다. 가열 요소는 하나 이상의 저항성 가열 요소들을 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하는 방법은 슬라이드 홀더에 의해 홀딩되는 슬라이드 상의 액체를 가열하는 것을 포함한다. 대향성 요소는 슬라이드 상의 액체와 접촉하여 슬라이드 상의 생물학적 검체를 가로질러 액체를 이동시키도록 롤링된다. 보충율은 액체의 증발율을 기반으로 결정된다. 추가 액체는 액체의 증발 손실들을 실질적으로 보상하도록 보충율을 기반으로 이송된다. 추가 액체를 포함하는 액체와 접촉하는 대향성 요소는 검체를 액체와 반복적으로 접촉시키도록 롤링된다.
슬라이드로 이송된 추가 액체의 체적은 증발을 통한 액체 체적 감소와 같거나 많을 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 추가 액체는, 슬라이드 상의 액체의 체적을 최소 평형 체적 이상, 최대 평형 체적 이하로 유지하도록 추가 액체를 이송함으로써 슬라이드로 이송될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 대향성 요소가 슬라이드를 따라 롤링하는 동안 추가 액체는 슬라이드로 이송될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 상의 검체를 프로세싱하는 방법은 액체와 접촉하는 대향성 요소를 사용해 슬라이드를 따라 액체를 이동시키는 것을 포함한다. 액체를 이동시키는 동안 슬라이드 상의 액체 온도는 제어된다. 액체의 체적 및/또는 액체의 전체 증발율 중 적어도 하나가 평가되고, 평형 체적 범위 내에서 슬라이드 상의 액체 체적을 유지하도록 평가를 기반으로 추가 액체가 슬라이드로 이송된다. 임의의 실시형태들에서, 액체의 체적 및 액체의 전체 증발율은, 액체의 체적 및/또는 액체의 전체 증발율 중 적어도 하나를 평가하는 메모리로부터 액체의 체적 및 액체의 전체 증발율을 평가하도록 메모리로부터 수신될 수 있다. 평형 체적 범위는 약 125 ㎕ ~ 약 175 ㎕ 일 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 슬라이드 홀더 플래튼 및 대향성 액추에이터를 포함한다. 슬라이드 홀더 플래튼은 슬라이드를 수용하도록 구성된 수용 구역을 가지고 슬라이드의 제 1 측면은 수용 구역을 대면하고 제 2 측면은 수용 구역을 대면하지 않는다. 대향성 액추에이터는 대향성 요소와 수용 구역에 위치한 슬라이드 표면 사이에 모세관 갭을 규정하도록 대향성 요소를 홀딩하도록 위치결정된다. 대향성 액추에이터는 슬라이드를 따라 제 1 방향으로 모세관 갭을 전진시켜서 제 1 위치로부터 제 2 위치로 슬라이드의 제 2 측면의 길이 및 폭을 가로질러 액체 밴드를 이동시키고 액체 밴드를 좁히도록 (예컨대, 제 1 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 액체 밴드의 폭을 감소) 구성된다.
일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터는, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 슬라이드의 표면을 가로질러 액체 밴드를 조작하기 위해서 제 1 방향 및 제 1 방향에 반대인 제 2 방향으로 슬라이드를 따라 대향성 요소를 교대로 롤링시키도록 구성된다. 제 1 위치에서 액체 밴드는 대향성 요소의 단부와 슬라이드 사이에 있고, 제 2 위치에서 액체 밴드는 대향성 요소와 슬라이드의 단부 사이에 있다. 액체 밴드는, 제 1 위치 및 제 2 위치 중 다른 하나로 액체 밴드를 이동시키기 전 제 1 위치와 제 2 위치 각각에서 좁혀질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터는 밴드 폭을 미리 정해진 양으로 감소시키도록 구성된 가변 밴드폭 압축 대향성 액추에이터이다. 미리 정해진 양은 제어기 또는 조작자에 의해 선택될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터는 슬라이드 및/또는 대향성 요소 중 적어도 하나의 단부에 의해 규정된 개구의 단부에서 액체 밴드의 폭을 적어도 50%, 40%, 또는 25% 만큼 감소시키기 위해서 슬라이드에 대해 대향성 요소를 이동시키도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 대향성 액추에이터는 액체 밴드의 허용 (latitudinal) 폭을 유지하면서 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 액체 밴드를 변위시키기 위해서 대향성 요소를 이동시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터는, 액체 밴드가 대향성 요소와 슬라이드의 단부 사이 개구의 제 1 단부에서 좁혀지는 제 1 구성과 액체 밴드가 개구의 제 2 단부에서 좁혀지는 제 2 구성 사이에서 이동가능하다. 일부 실시형태들에서, 액체 밴드의 제 2 측면이 대향성 요소와 슬라이드 중 하나의 단부에서 실질적으로 고정되어 홀딩되는 동안 액체 밴드 폭을 감소시키도록 액체 밴드의 제 2 측면을 향해 액체 밴드의 제 1 측면을 이동시키도록 대향성 액추에이터는 오버-롤 구성으로 이동가능하다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 염색 모듈과 제어기를 추가로 포함한다. 염색 모듈은 슬라이드 홀더 플래튼 및 대향성 액추에이터를 포함한다. 제어기는 염색 모듈에 통신적으로 결합된다. 제어기는 모세관 갭을 이동시키기 위해서 대향성 요소를 이동시키도록 염색 모듈에 명령하도록 프로그래밍된다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 대향성 액추에이터의 대향성 리시버에 의해 홀딩되는 장착 단부, 장착 단부와 반대쪽의 유인 단부, 및 메인 보디를 구비하는 대향성 요소를 추가로 포함한다. 메인 보디는 장착 단부와 유인 단부 사이에 있다. 장착 단부가 슬라이드로부터 이격되게 이동됨에 따라 슬라이드 상의 라벨에 근접한 슬라이드의 장착면의 단부에서 액체를 축적하도록 유인 단부는 슬라이드와 협동작용한다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 수용 구역을 대면하는 테이퍼 단부를 가지는 대향성 요소를 추가로 포함한다. 테이퍼 단부는 액체 밴드와 접촉하여 유인하도록 위치결정된다. 임의의 실시형태들에서, 테이퍼 단부는 대향성 요소의 대향한 종방향으로 연장되는 가장자리들 사이에 연장되는 라운드형 구역을 포함한다.
일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터는 슬라이드의 단부와 대향성 요소에 의해 규정된 개구의 단부에서 로케이션으로부터 개구의 대향한 단부에서 로케이션으로 액체 밴드를 이동시키기 위해서 슬라이드를 따라 대향성 요소를 롤링시키도록 롤링 상태를 갖는다. 대향성 액추에이터는, 예를 들어, 인큐베이션을 수행하기 위해서 슬라이드에 대해 고정되게 대향성 요소를 유지하도록 정적 상태를 가질 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는, 슬라이드가 접촉면의 대향한 가장자리들을 지나 측방향으로 바깥쪽으로 연장되도록 수용 구역의 접촉면에 의해 지지되는 슬라이드를 추가로 포함한다. 슬라이드는 하나 이상의 검체들을 지지할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 대향성 액추에이터에 의해 홀딩되는 대향성 요소를 추가로 포함한다. 대향성 요소는 곡선형 유인 단부를 갖고 있다. 유인 단부는 약 0.08 인치 이하의 곡률 반경을 가질 수 있다. 임의의 실시형태들에서, 대향성 요소는 수용 구역에서 슬라이드를 따라 롤링시키기 위한 아치형 보디를 갖는다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 프로세싱 장치는 슬라이드 홀더 플래튼과 대향성 액추에이터를 포함한다. 대향성 액추에이터는 대향성 리시버 및 구동 기구를 포함한다. 대향성 리시버는, 대향성 요소와 슬라이드 홀더 플래튼에 의해 홀딩되는 슬라이드 사이에 모세관 갭을 형성하기 위해서 대향성 요소를 홀딩하도록 위치결정된다. 구동 기구는, 대향성 요소와 슬라이드 사이 공간의 단부로 액체 밴드를 이동시키도록 슬라이드를 따라 제 1 방향으로 대향성 요소를 롤링시키기 위한 롤링 상태를 갖는다. 구동 기구는 공간의 단부에서 유인된 액체 밴드의 폭을 감소시키도록 제 1 방향으로 대향성 요소를 롤링시키기 위한 오버-롤링 상태를 갖는다.
일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터는 슬라이드의 장착면의 적어도 대부분을 가로질러 액체 밴드를 이동시키기 위해서 대향성 요소를 이동시키도록 구성된다. 액체 밴드의 폭은, 슬라이드로부터 이격되게 대향성 요소의 적어도 일부분을 이동시킴으로써 감소될 수 있다. 액체 밴드의 폭은 슬라이드의 종방향 축선에 실질적으로 평행한 방향이다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법은 염색 모듈로 슬라이드 및 대향성 요소를 이송하는 것을 포함한다. 염색 모듈에 의해 홀딩되는 대향성 요소는, 슬라이드와 대향성 요소 사이 모세관 갭에 액체를 홀딩하도록 염색 모듈에 의해 홀딩되는 슬라이드에 대해 위치결정된다. 대향성 요소는, 슬라이드의 종방향 축선과 실질적으로 평행한 제 1 방향으로 그리고 슬라이드와 대향성 요소 사이 개구의 단부를 향해 액체를 변위시키도록 슬라이드에 대해 이동된다. 액체 밴드가 개구의 단부에서 유인되어 있는 동안, 대향성 요소는 제 1 방향으로 액체 밴드의 폭을 감소시키도록 슬라이드에 대해 이동된다.
일부 실시형태들에서, 액체 밴드는, 제 1 방향 및 제 1 방향에 반대인 제 2 방향으로 슬라이드를 따라 대향성 요소를 롤링시킴으로써 개구의 단부와 개구의 대향한 단부 사이에서 교대로 이동된다. 대향성 요소는, 대향성 요소의 메인 보디와 슬라이드 사이에 간격을 유지하기 위해 하나 이상의 이격 (gapping) 요소들을 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 액체 밴드는 액체 밴드의 폭을 증가시키도록 펼쳐진다. 펼쳐진 액체 밴드는 슬라이드 상의 검체를 가로질러 이동될 수 있다. 임의의 실시형태들에서, 액체 밴드의 폭은 갭의 타 단부로 액체 밴드를 이동시키기 전 모세관 갭의 일 단부에서 감소된다.
일부 실시형태들에서, 검체를 프로세싱하기 위한 방법은 액체 밴드의 폭을 감소시키면서 갭의 단부에 실질적으로 액체 전부를 유인하는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시형태들에서, 검체를 프로세싱하기 위한 방법은 액체 밴드의 폭을 유지하면서 슬라이드 상의 검체를 가로질러 액체 밴드를 변위시키는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시형태들에서, 검체를 프로세싱하기 위한 방법은 슬라이드에 대해 대향성 요소를 이동시킴으로써 액체 밴드의 폭을 적어도 50% 만큼 감소시키는 것을 추가로 포함한다. 액체 체적은 약 75 ㎕ 이상일 수 있다.
일부 실시형태들에서, 액체 밴드의 폭은 액체 밴드의 길이보다 작다. 액체 밴드의 폭은 슬라이드의 종방향 축선과 실질적으로 평행하다. 액체 밴드의 길이는 슬라이드의 종방향 축선에 실질적으로 수직이다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 가열 장치는 지지 요소와 히터를 포함한다. 지지 요소는, 슬라이드의 후방측이 지지면을 대면하고 슬라이드의 검체 지탱면이 슬라이드의 후방측에 대향하게 슬라이드를 지지하도록 구성된 지지면을 갖는다. 히터는 지지 요소에 결합된다. 슬라이드 가열 장치는 검체 지탱면 상의 액체 증발과 연관된 불균일한 열 손실들을 실질적으로 보상하기 위해서 전도를 통하여 지지면을 가로질러 슬라이드의 후방측으로 불균일하게 열 에너지를 이송하도록 구성된다.
일부 실시형태들에서, 히터는 검체 지탱면의 검체 지탱부를 따라 실질적으로 균일한 온도 프로파일을 발생시키기 위해서 지지 요소를 통하여 슬라이드로 열을 이송하도록 위치결정된다. 일부 실시형태들에서, 실질적으로 균일한 온도 프로파일은 검체 지탱면의 검체 지탱부를 가로질러 5% 미만의 온도 변화량을 갖는다. 일부 실시형태들에서, 실질적으로 균일한 온도 프로파일은 검체 지탱면을 가로질러 4 ℃ 미만의 온도 변화량을 갖는다. 다른 온도 프로파일들이 또한 달성될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 히터는 지지면의 측면부들을 전도 가열하기 위한 적어도 2 개의 이격된 세장형 부분들, 및 세장형 부분들 사이에 연장되는 지지면의 2 개의 단부 가열 부분들을 포함한다. 2 개의 단부 가열 부분들은, 슬라이드의 단부와 접촉하기 위한 지지면의 일부분, 및 슬라이드의 라벨에 인접한 슬라이드의 구역과 접촉하기 위한 지지면의 일부분 양자를 가열하도록 위치결정된다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 가열 장치는 지지면의 중앙 구역을 따라 저 가열 존, 및 지지면을 따라 고 가열 존을 발생시키도록 구성된다. 고 가열 존은 저 가열 존을 둘러쌀 수 있다 (예컨대, 원주 방향으로 둘러쌀 수 있다).
일부 실시형태들에서, 슬라이드 가열 장치는 지지 요소를 냉각시키도록 히터에 의해 규정된 포켓을 통과하는 대류 유동을 발생시키도록 위치결정된 대류 어셈블리를 추가로 포함한다. 일부 실시형태들에서, 대류 어셈블리는 하나 이상의 팬들을 포함한다. 대류 유동은 슬라이드 상의 검체를 가로질러 유동하지 않으면서 지지 요소를 냉각할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 가열 장치는 열 전도부와 절연부를 각각 가지는 한 쌍의 측벽들을 추가로 포함한다. 열 전도부는 슬라이드를 가열하도록 슬라이드와 대면한다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드 가열 장치는 절연재를 구비한 오버몰딩된 홀더를 추가로 포함한다. 지지 요소는 오버몰딩된 홀더의 측벽들 사이에 위치결정되어 지지된다. 절연재는 지지 요소의 재료의 열 전도율보다 낮은 열 전도율을 가질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 절연재는 비금속 재료 (예컨대, 플라스틱) 를 포함하고 지지 요소는 금속을 포함한다.
일부 실시형태들에서, 히터와 지지 요소 중 적어도 하나는 중량으로 대부분 스테인리스 강을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 지지면은 스테인리스 강을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 지지면과 히터 사이 지지 요소의 대부분은 스테인리스 강이다. 슬라이드와 히터 사이 지지 요소의 부분은 약 20 W/m*K 이하의 열 전도율을 가질 수 있다.
일부 실시형태들에서, 슬라이드에 지지된 생물학적 검체를 가열하기 위한 방법은, 슬라이드의 후방측이 지지 요소를 대면하고 슬라이드의 검체 지탱면이 지지 요소를 대면하지 않도록 전도성 슬라이드 가열 장치의 지지 요소 상에 슬라이드를 위치결정하는 것을 포함한다. 검체 지탱면 상의 액체의 증발과 연관된 증발 열 손실들을 실질적으로 보상하도록 지지 요소를 통하여 슬라이드의 후방측을 가로질러 불균일하게 열이 이송될 수 있다. 증발 열 손실들은 슬라이드의 검체 지탱면을 가로질러 불균일하다.
일부 실시형태들에서, 검체 지탱면이 불균일한 온도 프로파일보다 더 균일한 온도 프로파일을 가지도록 슬라이드의 후방측과 접촉하는 지지 요소의 지지면을 따라 불균일한 온도 프로파일이 발생될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 온도 변화량 (예컨대, 생물학적 검체와 접촉하는 검체 지탱면의 일부분을 가로질러 유지되는 온도 변화량) 은 약 5° 이하의 온도 변화량일 수 있고, 반면에 슬라이드의 후방측과 접촉하는 지지 요소의 지지면은 5° 초과 온도 변화량을 갖는다.
지지 요소의 지지면은 슬라이드의 후방측과 접촉할 수 있고 지지면의 중앙 구역에 저 가열 존을 생성하고 중앙 구역을 둘러싸는 지지면의 구역에 고 가열 존을 생성하도록 가열될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 지지면은 검체 지탱면을 따라 염색 영역의 주연을 따라 고 가열 존을 생성하고 염색 영역의 중앙 구역에 저 가열 존을 생성하도록 가열될 수 있다.
슬라이드는 전도성 슬라이드 가열 장치의 가열 요소에 의해 발생된 열 에너지를 이용해 전도로 가열될 수 있다. 가열 요소는 적어도 2 개의 이격된 세장형 가열 부분들, 및 세장형 가열 부분들 사이에서 연장되는 2 개의 단부 가열 부분들을 포함한다. 세장형 가열 부분들 및 단부 가열 부분들은 지지 요소를 냉각하기 위한 대류 냉각 포켓을 규정한다.
일부 실시형태들에서, 검체 지탱 슬라이드를 가열하기 위한 시스템은 지지 요소를 구비한 슬라이드 플래튼, 전도성 히터, 및 제어기를 포함한다. 지지 요소는 지지면을 갖는다. 전도성 히터는 지지 요소를 가열하도록 위치결정된다. 슬라이드의 후방측이 지지면과 접촉할 때 슬라이드의 검체 지탱면의 검체 지탱 영역을 따라 실질적으로 균일한 온도 프로파일을 발생시키도록 슬라이드로 열 에너지를 전달하기 위해서 지지 요소를 따라 불균일한 가열 프로파일을 발생시키도록 시스템을 제어하도록 제어기는 프로그래밍된다.
일부 실시형태들에서, 실질적으로 균일한 온도 가열 프로파일이 슬라이드의 검체 지탱면 대부분을 따라 발생되도록 슬라이드를 지지하는 지지면 대부분을 가로질러 불균일한 온도 가열 프로파일을 발생시키기 위해서 지지 요소를 가열하도록 전도성 히터는 구성된다. 실질적으로 균일한 온도 프로파일은 슬라이드의 검체 지탱 영역을 가로질러 5°미만의 온도 변화량을 갖는다. 부가적으로 또는 대안적으로, 지지 요소를 따라 중앙 저온 가열 존을 발생시키고 지지 요소를 따라 주변 고온 가열 존을 발생시키도록 전도성 히터가 구성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전도성 히터는 지지 요소 아래에 위치결정되고 지지 요소를 냉각하기 위해서 대류 유동이 통과할 수 있는 개구를 규정한다.
일부 실시형태들에서, 검체 지탱 슬라이드를 가열하기 위한 시스템은 제어기에 결합되고 제어기로부터 신호를 기반으로 개구로 대류 유동을 이송하도록 구성된 대류 냉각 기기를 포함한다. 임의의 실시형태들에서, 대류 냉각 기기는 대류 유동을 발생시킬 수 있는 적어도 하나의 팬을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 압축 공기 또는 모티브 공기가 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, 지지 요소는 스테인리스 강을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드를 지지하기 위한 지지면과 전도성 히터 사이 지지 요소의 일부분은 약 20 W/m*K 이하의 열 전도율을 갖는다.
비제한적이고 비배타적인 실시형태들이 하기 도면들을 참조하여 설명된다. 달리 명시되지 않는 한, 여러 도면들에 걸쳐서 동일한 도면 부호들은 같은 부품들 또는 작용들을 나타낸다.
도 1 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 검체 프로세싱 시스템의 등각도 (isometric view) 이다.
도 2 는 도 1 의 검체 프로세싱 시스템의 분해 등각도이다. 보호 하우징의 부분들은 제거된 채 도시되어 있다.
도 3 은 도 2 의 검체 프로세싱 시스템의 일부분의 상세도이다.
도 4 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 이젝터 어셈블리의 등각도이다.
도 5 는 보호 플레이트들이 제거된 채 도시된 도 4 의 슬라이드 이젝터 어셈블리의 등각도이다.
도 6 및 도 7 은 다른 위치들에서 슬라이드 캐리어가 도시된 도 4 의 슬라이드 이젝터 어셈블리의 측면도들이다.
도 8 은 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드가 제거될 준비가 된 슬라이드 이젝터 어셈블리의 슬라이드 스테이징 기기의 등각도이다.
도 9 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 빈 슬라이드 스테이징 기기의 등각도이다.
도 10 및 도 11 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 정렬 기기를 구비한 슬라이드 스테이징 기기의 상면 평면도들이다.
도 12 및 도 13 은 보호 플레이트가 제거된 채 도시된 슬라이드 이젝터 어셈블리의 등각도들이다.
도 14 는 도 12 및 도 13 의 슬라이드 이젝터 어셈블리의 상면 평면도이다.
도 15 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 대향성 디스펜서의 등각도이다.
도 16 은 도 15 의 대향성 디스펜서의 측면도이다.
도 17 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 운반 어셈블리와 검체 프로세싱 스테이션의 등각도이다.
도 18 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 검체 프로세싱 스테이션으로 대향부 및 슬라이드를 이송할 준비가 된 운반 어셈블리의 측면도이다.
도 19 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 대향부를 홀딩하는 대향성 액추에이터의 측면도이다.
도 20 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 상의 검체를 프로세싱할 준비가 된 검체 프로세싱 스테이션의 등각도이다.
도 21a 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드를 홀딩하는 슬라이드 홀더 플래튼의 정면, 상면, 좌측 등각도이다.
도 21b 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드를 홀딩할 준비가 된 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼의 정면, 상면, 좌측 등각도이다.
도 22 는 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼의 정면, 저면, 좌측 등각도이다.
도 23 은 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼의 저면도이다.
도 24a 는 도 23 의 24A-24A 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼의 단면 등각도이다.
도 24b 는 도 23 의 24B-24B 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼의 단면도이다.
도 25 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 검체 지탱 슬라이드를 홀딩하는 검체 프로세싱 스테이션의 상면 평면도이다.
도 26 은 도 25 의 26-26 선을 따라서 본 검체 프로세싱 스테이션의 일부분의 단면도이다.
도 27 은 도 25 의 27-27 선을 따라서 본 검체 프로세싱 스테이션의 일부분의 단면도이다.
도 28 은 도 25 의 28-28 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼의 단면도이다.
도 28a 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드 지지부의 접촉면을 따른 로케이션 대 슬라이드로 전도된 열 에너지의 플롯이다.
도 28b 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드 지지부의 접촉면을 따른 로케이션 대 접촉면의 온도의 플롯이다.
도 28c 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드의 상부면을 따른 로케이션 대 슬라이드의 상부면의 온도의 플롯이다.
도 29 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 지지 요소의 슬라이드 지지면에 생성된 가열 존들의 상면 평면도이다.
도 30 은 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드를 가열하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.
도 31 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 홀더 플래튼과 디스펜서 어셈블리를 도시한다.
도 32 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드 상의 액체의 평형 체적 대 액체의 전체 증발율의 플롯이다.
도 33 은 개시된 기술의 실시형태에 따라 시간 대 액체 커버리지의 플롯이다.
도 34a 및 도 34b 는 대향부와 슬라이드 사이 갭의 단부에서 좁아진 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 35a 및 도 35b 는 펼쳐진 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 36a 및 도 36b 는 생물학적 검체와 접촉하는 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 37a 및 도 37b 는 대향부와 라벨에 인접한 슬라이드의 구역 사이 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 38a 및 도 38b 는 슬라이드의 라벨에 인접한 갭의 단부에서 좁아진 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 39 는 개시된 기술의 일 실시형태에 따른 대향부의 등각도이다.
도 40 은 도 39 의 대향부의 상면 평면도이다.
도 41 은 도 39 의 대향부의 측면 입면도이다.
도 42 는 도 41 의 대향부의 일부분의 상세도이다.
도 2 는 도 1 의 검체 프로세싱 시스템의 분해 등각도이다. 보호 하우징의 부분들은 제거된 채 도시되어 있다.
도 3 은 도 2 의 검체 프로세싱 시스템의 일부분의 상세도이다.
도 4 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 이젝터 어셈블리의 등각도이다.
도 5 는 보호 플레이트들이 제거된 채 도시된 도 4 의 슬라이드 이젝터 어셈블리의 등각도이다.
도 6 및 도 7 은 다른 위치들에서 슬라이드 캐리어가 도시된 도 4 의 슬라이드 이젝터 어셈블리의 측면도들이다.
도 8 은 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드가 제거될 준비가 된 슬라이드 이젝터 어셈블리의 슬라이드 스테이징 기기의 등각도이다.
도 9 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 빈 슬라이드 스테이징 기기의 등각도이다.
도 10 및 도 11 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 정렬 기기를 구비한 슬라이드 스테이징 기기의 상면 평면도들이다.
도 12 및 도 13 은 보호 플레이트가 제거된 채 도시된 슬라이드 이젝터 어셈블리의 등각도들이다.
도 14 는 도 12 및 도 13 의 슬라이드 이젝터 어셈블리의 상면 평면도이다.
도 15 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 대향성 디스펜서의 등각도이다.
도 16 은 도 15 의 대향성 디스펜서의 측면도이다.
도 17 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 운반 어셈블리와 검체 프로세싱 스테이션의 등각도이다.
도 18 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 검체 프로세싱 스테이션으로 대향부 및 슬라이드를 이송할 준비가 된 운반 어셈블리의 측면도이다.
도 19 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 대향부를 홀딩하는 대향성 액추에이터의 측면도이다.
도 20 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 상의 검체를 프로세싱할 준비가 된 검체 프로세싱 스테이션의 등각도이다.
도 21a 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드를 홀딩하는 슬라이드 홀더 플래튼의 정면, 상면, 좌측 등각도이다.
도 21b 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드를 홀딩할 준비가 된 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼의 정면, 상면, 좌측 등각도이다.
도 22 는 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼의 정면, 저면, 좌측 등각도이다.
도 23 은 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼의 저면도이다.
도 24a 는 도 23 의 24A-24A 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼의 단면 등각도이다.
도 24b 는 도 23 의 24B-24B 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼의 단면도이다.
도 25 는 개시된 기술의 실시형태에 따른 검체 지탱 슬라이드를 홀딩하는 검체 프로세싱 스테이션의 상면 평면도이다.
도 26 은 도 25 의 26-26 선을 따라서 본 검체 프로세싱 스테이션의 일부분의 단면도이다.
도 27 은 도 25 의 27-27 선을 따라서 본 검체 프로세싱 스테이션의 일부분의 단면도이다.
도 28 은 도 25 의 28-28 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼의 단면도이다.
도 28a 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드 지지부의 접촉면을 따른 로케이션 대 슬라이드로 전도된 열 에너지의 플롯이다.
도 28b 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드 지지부의 접촉면을 따른 로케이션 대 접촉면의 온도의 플롯이다.
도 28c 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드의 상부면을 따른 로케이션 대 슬라이드의 상부면의 온도의 플롯이다.
도 29 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 지지 요소의 슬라이드 지지면에 생성된 가열 존들의 상면 평면도이다.
도 30 은 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드를 가열하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.
도 31 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 홀더 플래튼과 디스펜서 어셈블리를 도시한다.
도 32 는 개시된 기술의 실시형태에 따라 슬라이드 상의 액체의 평형 체적 대 액체의 전체 증발율의 플롯이다.
도 33 은 개시된 기술의 실시형태에 따라 시간 대 액체 커버리지의 플롯이다.
도 34a 및 도 34b 는 대향부와 슬라이드 사이 갭의 단부에서 좁아진 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 35a 및 도 35b 는 펼쳐진 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 36a 및 도 36b 는 생물학적 검체와 접촉하는 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 37a 및 도 37b 는 대향부와 라벨에 인접한 슬라이드의 구역 사이 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 38a 및 도 38b 는 슬라이드의 라벨에 인접한 갭의 단부에서 좁아진 액체 밴드의 측면도 및 상면도이다.
도 39 는 개시된 기술의 일 실시형태에 따른 대향부의 등각도이다.
도 40 은 도 39 의 대향부의 상면 평면도이다.
도 41 은 도 39 의 대향부의 측면 입면도이다.
도 42 는 도 41 의 대향부의 일부분의 상세도이다.
도 1 은 보호 하우징 (120), 슬라이드 캐리어 파킹 스테이션 (124) ("파킹 스테이션 (124)"), 대향성 캐리어 로딩 스테이션 (130) ("로딩 스테이션 (130)"), 및 시약 파킹 스테이션들 (140, 142) 을 포함하는 검체 프로세싱 시스템 (100) ("시스템 (100)") 을 보여준다. 시스템 (100) 은 육안 검사, 형광성 가시화, 현미경 관찰, 미량 분석들, 질량 분석 방법들, 이미징 (예컨대, 디지털 이미징), 또는 다른 분석 또는 이미징 방법들을 위한 검체들을 준비하기 위해 예를 들어, 검체 컨디셔닝 (예컨대, 세포 컨디셔닝, 세척, 탈파라핀화 등), 항원 복구, 염색 (예컨대, H&E 염색), 또는 다른 유형들의 프로토콜들 (예컨대, 면역 조직 화학 프로토콜들, 현장 혼성화 프로토콜들 등) 을 수행하도록 로딩 스테이션 (130) 을 통하여 로딩된 대향부들을 사용해 검체 지탱 슬라이드들을 자동으로 프로세싱할 수 있다. 시스템 (100) 은 프로세싱 유연성 및 비교적 높은 처리량을 제공하기 위해서 동일하거나 상이한 프로토콜들을 사용해 20 개의 검체 지탱 슬라이드들을 동시에 프로세싱할 수 있다. 검체들은 편리한 취급과 교차 오염을 방지하기 위해 프로세싱 (예컨대, 염색을 통한 베이킹) 내내 슬라이드들에서 유지될 수 있다.
보호 하우징 (120) 은 오염물들이 내부 프로세싱 환경으로 유입되는 것을 억제하고, 제한하거나, 실질적으로 방지한다. 보호 하우징 (120) 은, 제한 없이, 로봇식 부품들 (예컨대, 로봇식 아암들), 운반 기기들 (예컨대, 컨베이어들, 액추에이터들 등), 유체 부품들, 검체 프로세싱 스테이션들, 슬라이드 플래튼들, 혼합 부품들 (예컨대, 혼합 웰들, 시약 트레이들 등), 슬라이드 캐리어 취급 부품들, 대향성 캐리어 취급 부품들, 건조기들, 가압 기기들 (예컨대, 펌프들, 진공 기기들 등) 등을 포함하는 내부 부품들에 액세스하기 위해서 개방될 수 있는 커버 (146) 를 포함할 수 있다.
파킹 스테이션 (124) 은 일렬의 베이들 (bays) 을 포함한다. 바스켓 형태의 슬라이드 캐리어는 좌측 베이 (148) 에 위치결정된다. 각각의 베이는 다른 유형들의 슬라이드 캐리어들, 예로 랙들, 바스켓들, 트레이들, 또는 검체 프로세싱 전, 중, 또는 후에 슬라이드들을 옮기기에 적합한 다른 유형들의 캐리어들을 수용하도록 구성될 수 있다. 도시된 파킹 스테이션 (124) 은 디바이더들에 의해 분리된 12 개의 베이들을 포함한다. 베이들의 개수, 베이들의 위치들, 베이 배향들, 및 베이 구성들은 사용될 슬라이드 캐리어들의 유형들을 기반으로 선택될 수 있다.
로딩 스테이션 (130) 은 수용 개구 (150) 를 포함하고 이 개구를 통하여 사용자는 대향성 캐리어를 로딩할 수 있다. 대향성 캐리어는 대향성 요소들의 스택을 홀딩하는 매거진일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 대향성 캐리어들은 카트리지들, 또는 대향부들을 옮기기 위한 다른 휴대용 구조체들일 수 있다.
파킹 스테이션들 (140, 142) 각각은 일렬의 베이들을 포함한다. 각각의 베이는 벌크 시약 용기들, 병들, 백 인 박스 (bag-in-box) 시약 용기들 등을 포함한 하나 이상의 용기들을 홀딩할 수 있다. 파킹 스테이션 (142) 은, 세척 용액들과 같은 더 큰 체적들로 사용되는 액체들을 제공하는 벌크 액체 용기들을 홀딩할 수 있다. 파킹 스테이션들 (140, 142) 에서 빈 용기들은 편리하게도 채워진 용기들로 교체될 수 있다.
검체 프로세싱 스테이션들 안으로, 밖으로, 내부에서 유체 이동은, 예를 들어, 펌프들, 밸브들, 및 필터들을 포함하는 유체 모듈에 의해 제어될 수 있다. 공압 모듈은, 다양한 슬라이드 프로세싱 작동들을 수행하고 시스템 (100) 전체에 유체들을 이동시키기 위해서 가압 공기를 공급하고 진공들을 발생시킬 수 있다. 폐기물은 폐기물 서랍 (143) 으로 이송될 수 있다. 도 2 는 폐기물 용기들 (149A, 149B) 을 홀딩하는 폐기물 서랍 (143) 을 보여준다. 공압 모듈은, 검체 프로세싱 스테이션들로부터, 주기적으로 비울 수 있는 용기들 (149A, 149B) 로 폐기물을 이송할 수 있다.
제어기 (144) 는 시스템 부품들에 명령할 수 있고, 제한 없이, 하나 이상의 컴퓨터들, 중앙 프로세싱 유닛들, 프로세싱 기기들, 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), 주문형 집적 회로들 (ASICs), 판독기들 등을 일반적으로 포함할 수 있다. 정보를 저장하기 위해서, 제어기 (144) 는, 제한 없이, 하나 이상의 저장 요소들, 예로 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 읽기 전용 메모리 (ROM), 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 등을 포함할 수 있다. 저장된 정보는 가열 프로그램들, 최적화 프로그램들, 조직 준비 프로그램들, 보정 프로그램들, 인덱싱 프로그램들, 또는 다른 실행가능한 프로그램들을 포함할 수 있다. 최적화 프로그램들은 성능을 최적화 (예컨대, 가열 향상, 과도한 시약 소비 감소, 생산성 증가, 프로세싱 일관성 향상 등) 하도록 실행될 수 있다. 프로세싱은, 예를 들어, (1) 프로세싱 속도 증가, (2) 가열 사이클 또는 냉각 사이클의 시간 감소, (3) 처리량 증가 (예컨대, 임의의 기간에서 프로세싱된 슬라이드들의 개수 증가), 및/또는 (4) 시약 폐기물 감소를 위해서 최적 스케줄을 결정함으로써 최적화될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 제어기 (144) 는 프로세싱 시간들을 감소시키고 디스펜서들의 로딩 시퀀스들을 결정하기 위해서 검체 프로세싱 스테이션들을 로딩하기 위한 로딩 시퀀스들을 결정한다. 이것은, 검체 지탱 슬라이드가 검체 프로세싱 스테이션으로부터 제거되자마자 유체들이 다음 검체 지탱 슬라이드로 디스펜싱될 수 있으므로 시간을 절약한다.
도 2 는 프로세싱 스테이션 (163), 슬라이드 이젝터 어셈블리 (200), 대향성 디스펜서 (380), 및 검체 복귀 기구 (157) 를 포함하는 검체 프로세싱 시스템 (100) 의 등각 분해도이다. 프로세싱 스테이션 (163), 슬라이드 이젝터 어셈블리 (200), 및 대향성 디스펜서 (380) 는 내부 환경 (121) 의 좌측에 위치결정된다. 검체 복귀 기구 (157) 는 내부 환경 (121) 의 우측에 위치결정된다. 혼합 스테이션 (165) 은 일반적으로 검체 복귀 기구 (157) 아래에 위치결정되고, 물질들이 저장 및/또는 혼합되는 용기들 (예컨대, 바이알들 (vials), 비커들 등) 을 홀딩할 수 있다. 일렬 (152) 의 20 개의 검체 프로세싱 스테이션들은 생물학적 검체들을 독립적으로 프로세싱할 수 있다.
작동시, 사용자는 도 1 의 파킹 스테이션 (124) 의 빈 베이들로 검체 지탱 슬라이드들을 옮기는 슬라이드 캐리어들을 로딩할 수 있고 로딩 스테이션 (130) 으로 대향부들을 옮기는 대향성 캐리어들을 로딩할 수 있다. 슬라이드 캐리어들은, 존재한다면, 슬라이드들 상의 라벨들을 판독하는 미도시된 판독기 (예컨대, 라벨 판독기, 바코드 판독기 등) 로 전달될 수 있다. 슬라이드 캐리어들은, 제한 없이, 건조기 (예컨대, 탈수 유닛), 가열 유닛 (예컨대, 베이킹 모듈), 또는 슬라이드들로부터 물을 제거할 수 있고, 검체들을 가열 (예컨대, 슬라이드들로 검체들을 부착하기 위해서 검체들을 가열) 할 수 있는 다른 부품 등을 포함할 수 있는 프로세싱 스테이션 (163) 으로 이송될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 스테이션 (163) 은 슬라이드들을 건조시키기 위해서 슬라이드들에 열풍을 송풍하고, 검체들이 파라핀을 함유한다면, 열풍은 슬라이드들로 검체들의 부착을 촉진하기 위해서 파라핀을 연화시킬 수 있다. 공기 시스템은 프로세싱 스테이션 (163) 에서 습도를 제어하기 위해서 공기를 부분적으로 재순환시킬 수 있다. 슬라이드 캐리어들은 픽업되어 프로세싱 스테이션 (163) 으로부터 다른 모듈 (예컨대, 검체 프로세싱 스테이션, 라벨 판독기 등) 로 운반되거나 파킹 스테이션 (124) 의 베이들 중 하나로 복귀될 수 있다.
검체 복귀 기구 (157) 는 슬라이드 캐리어로 검체 지탱 슬라이드들을 로딩할 수 있다. 로딩된 슬라이드 캐리어들은 파킹 스테이션 (124) 으로 운반될 수 있다. 슬라이드 캐리어들이 자동 커버슬리퍼와 상용가능하다면, 사용자는 파킹 스테이션 (124) 으로부터 커버슬립을 위한 자동 커버슬리퍼로 슬라이드 캐리어들을 운반할 수 있다. 대안적으로, 슬라이드들은 수동으로 커버슬립될 수 있다. 커버슬립된 슬라이드들은 광학 장비, 예컨대, 현미경 또는 다른 광학 기기들을 사용해 분석될 수 있다.
도 3 은 일렬 (152) 의 섹션의 상세도이다. 대향성 요소 (154) ("대향부 (154)") 는 슬라이드 (156) 상의 검체와 접촉하도록 슬라이드 (156) 를 따라 물질을 이동시킬 수 있다. 도시된 실시형태를 포함한 일부 실시형태들에서, 20 개의 슬라이드들이 일련의 물질들을 사용해 독립적으로 프로세싱될 수 있다.
검체가 파라핀에 매립된 생물학적 샘플이라면, 샘플은 알맞은 탈파라핀화 유체(들)를 사용해 탈파라핀화될 수 있다. 탈파라핀화 유체(들)를 제거한 후, 임의의 개수의 물질들이 대향부 (154) 를 사용해 검체에 연속적으로 적용될 수 있다. 유체들은 전처리 (예컨대, 단백질 가교결합, 핵산 노출 등), 변성, 혼성화, 세척 (예컨대, 엄격 세척), 검출 (예컨대, 프로브에 시각적 또는 표지 분자의 결합), 증폭 (예컨대, 단백질들, 유전자들 등 증폭), 대조염색 등을 위해 또한 적용될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 물질들은, 제한 없이, 염색제들 (예컨대, 헤마톡실린 용액들, 에오신 용액들 등), 습윤제들, 프로브들, 항체들 (예컨대, 단일클론성 항체들, 다클론성 항체들 등), 항원 회복 유체들 (예컨대, 수계 또는 비수계 항원 복구 용액들, 항원 회복 버퍼들 등), 용매들 (예컨대, 알콜, 리모넨 등) 등을 포함한다. 염색제들은, 제한 없이, 염료들, 헤마톡실린 염색제들, 에오신 염색제들, 합텐들, 효소들 또는 형광성 모이어티들과 같은 검출가능한 라벨들을 갖는 항체들 또는 핵산들의 접합체들, 또는 색상을 부여하고 그리고/또는 콘트라스트를 향상시키기 위한 다른 유형들의 물질들을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 적용된 물질은 디스펜서들, 예로 도 2 에 도시된 피펫 디스펜서들 (160, 162) 을 통하여 적용된 액체 시약이다.
생물학적 검체는 하나 이상의 생물학적 샘플들을 포함할 수 있다. 생물학적 샘플들은 개체로부터 제거된 조직 샘플 또는 샘플들 (예컨대, 세포들의 임의의 컬렉션) 일 수 있다. 조직 샘플은 생물체 내에서 유사한 기능을 수행하는 상호연결된 세포들의 컬렉션일 수 있다. 생물학적 샘플은, 또한, 제한 없이, 박테리아, 효모, 원생동물들, 및 아메바들과 같은 단세포 생물체들, 다세포 생물체들 (예로, 건강하거나 외관상 건강한 인간 개체 또는, 암과 같은, 진단 또는 조사받는 질환 또는 질병에 걸린 인간 환자로부터의 샘플들을 포함한, 식물들 또는 동물들) 을 포함하는 임의의 살아있는 생물체로부터 획득, 배설 또는 분비된 임의의 고체 또는 유체 샘플일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 생물학적 샘플은 현미경 슬라이드에 장착가능하고, 제한 없이, 조직의 섹션, 기관, 종양 섹션, 도말 (smear), 동결 섹션, 세포 검사물 (cytology prep), 또는 세포계들을 포함한다. 절개 생검, 코어 생검, 적출 생검, 침 흡인 생검, 코어 침 생검, 정위 생검, 개방 생검, 또는 외과적 생검이 샘플을 획득하는데 사용될 수 있다.
도 3 은 각각 약 l0 ㎖ ~ 약 30 ㎖ 의 시약을 홀딩하는 일련의 실링된 용기들 (155) 을 지지하는 랙을 보여준다. 실링된 용기들 (155) 은 증발 손실들을 최소화, 제한, 또는 실질적으로 방지할 수 있는 격막들 (153) 의 형태로 시일 요소들을 구비한 캡들 (151) 을 갖는다. 격막들 (153) 은 용기들 (155) 의 내용물에 액세스하기 위해서 파괴 (예컨대, 관통, 찢김 등) 될 수 있다. 사용자가 용기들 (155) 을 설치할 때, 격막들 (153) 은 펌프와 유체 연통을 형성하기 위해서 파괴될 수 있고, 펌프는 차례로 유체를 알맞은 검체 프로세싱 스테이션으로 이송한다. 용기들 (155) 은, 제한 없이, 하나 이상의 인간 판독가능한 라벨들, 기계 판독가능한 라벨들 (예컨대, 시스템 (100) 에 의해 판독될 바코드), 또는 다른 유형들의 라벨들을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 파킹 스테이션 (140) 은 보다 적은 체적들로 사용되는 유체들 및 용액들 (예컨대, 헤마톡실린 및 에오신 용액들과 같은 염료 용액들) 을 제공한다.
도 4 및 도 5 는 슬라이드 이젝터 어셈블리 (200) ("이젝터 어셈블리 (200)") 로 로딩된 슬라이드 캐리어 (170) 를 보여준다. 도 4 의 플레이트 (216) 는 도 5 에 제거된 채 도시되어 있다. 이젝터 어셈블리 (200) 는 슬라이드 캐리어 핸들러 (202) ("캐리어 핸들러 (202)"), 슬라이드 스테이징 기기 (210) ("스테이징 기기 (210)"), 및 이젝터 (212) 를 포함한다. 캐리어 핸들러 (202) 는 캐리어 리시버 (220; 도 5) 와 리시버 회전자 기기 (224; 도 5) 를 포함할 수 있다. 캐리어 리시버 (220) 는, 슬라이드 캐리어 (170) 가 놓일 수 있는 한 쌍의 이격 아암들 (226) (예컨대, 세장형 부재들, 캔틸레버형 부재들 등) 을 포함한다. 도시된 슬라이드 캐리어 (170) 는 이격된 배열로 현미경 슬라이드들을 홀딩할 수 있는 슬라이드 랙이다. 하나의 슬라이드가 도 4 및 도 5 의 캐리어 (170) 에 나타나 있다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드 캐리어 (170) 는 바스켓, 예로 SAKURA® 바스켓 또는 선반들 또는 디바이더들을 구비한 유사한 바스켓일 수 있다.
도 5 의 캐리어 리시버 (220) 는 하나 이상의 그리퍼들, 클램프들, 리테이너들, 또는 슬라이드 캐리어들을 해제가능하게 홀딩하는 다른 부품들을 포함할 수 있다. 리시버 회전자 기기 (224) 는, 제한 없이, 하나 이상의 모터들, 가동 기기들, 또는 아암들 (226) 을 회전시킬 수 있는 다른 부품들을 포함할 수 있다. 아암들 (226) 은 슬라이드 캐리어 (170) 를 회전시키기 위해서 아치형 트랙, 피벗 선회 기구 등을 따라 이동할 수 있다. 캐리어 핸들러 (202) 는 캐리지 (230) 및 레일 (232) 을 추가로 포함할 수 있다. 캐리지 (230) 는 슬라이드 캐리어 (170) 를 수직으로 이동시키기 위해서 레일 (232) 을 따라 주행할 수 있다.
도 4 를 다시 참조하면, 완전히 또는 부분적으로 로딩된 슬라이드 캐리어가 플레이트들 (214, 216) 사이에 삽입될 수 있다. 리시버 회전자 기기 (224; 도 5) 는, 슬라이드들이 실질적으로 수직 배향으로 홀딩되는 로딩 위치 (213; 도 4) 로부터 슬라이드들이 실질적으로 수평 배향으로 홀딩되는 중간 위치 (215; 도 6) 로 캐리어 리시버 (220) 를 회전시킬 수 있다. 슬라이드 캐리어 (170) 는 언로딩 위치 (217; 도 7) 로 수직으로 이동될 수 있다. 이젝터 (212) 는 검체 지탱 슬라이드들을 스테이징 기기 (210) 로 순차적으로 이동시킬 수 있다. 스테이징 기기 (210) 는, 도 9 내지 도 11 과 관련하여 검토한 바와 같이, 추후 운반을 위해 검체 지탱 슬라이드를 위치결정할 수 있다.
도 8 및 도 9 는 대기 플랫폼 (240) 과 정렬 기기 (242) 를 포함하는 스테이징 기기 (210) 의 등각도들이다. 대기 플랫폼 (240) 은 캔틸레버형 플레이트 (248), 슬라이드 홀딩 구역 (250) ("홀딩 구역 (250)"), 및 과주행 억제자 (254) 를 포함할 수 있다. 도 8 에서, 슬라이드 (243) 는 슬라이드 (243) 보다 작은 상승된 구역일 수 있는 홀딩 구역 (250) 에 놓여있다. 존재한다면, 과다한 유체가 슬라이드 (243) 아래에 (예컨대, 슬라이드 (243) 와 도 9 의 표면 (361) 사이에서) 위킹하지 않으면서 슬라이드 (243) 로부터 플레이트 (248) 로 배출될 수 있도록 슬라이드 (243) 는 홀딩 구역 (250) 으로부터 바깥쪽으로 돌출될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 대기 플랫폼 (240) 은, 제한 없이, 하나 이상의 센서들, 판독기들, 히터들, 건조기들, 또는 슬라이드들의 프로세싱을 용이하게 하는 다른 부품들을 포함할 수 있다.
도 9 를 참조하면, 과주행 억제자 (254) 는, 위치결정 정확도에 영향을 미칠 수도 있는 슬라이드, 라벨 가장자리들, 및/또는 슬라이드의 다른 영역들에서의 검체들과 물리적으로 접촉하지 않으면서 슬라이드를 정확히 위치결정할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 과주행 억제자 (254) 는 위치결정 정확도에 영향을 미칠 수 있는 로케이션들에서, 예를 들어, 오버행 라벨들에 가까운 로케이션들에서 슬라이드의 상단과 접촉하지 않으면서 슬라이드를 위치결정할 수 있다. 과주행 억제자 (254) 는 진공 포트 (290), 및 하나 이상의 유체 라인들 (283) (예컨대, 내부 유체 라인들, 외부 유체 라인들 등) 을 통하여 진공 포트 (290) 에 유동적으로 결합된 진공 소스 (281) 를 포함한다. 진공 소스 (281) 는, 제한 없이, 하나 이상의 가압 기기들, 펌프들, 또는 개구 (310) 를 통하여 진공을 형성할 수 있는 다른 유형들의 기기들을 포함할 수 있다. 슬라이드 (243; 도 8) 의 바닥면과 진공 포트 (290) 의 접촉면 (300) 은 진공을 유지하도록 시일을 형성할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 접촉면 (300) 은 기밀 시일을 유지할 수 있는 하나 이상의 압축성 재료들 (예컨대, 고무, 실리콘 등) 을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 접촉면 (300) 은 하나 이상의 비압축성 재료들 (예컨대, 알루미늄, 스테인리스 강 등) 을 포함할 수 있고, 일부 실시형태들에서는, 슬라이드 (243) 와 시일을 형성하는데 사용된 하나 이상의 실링 부재들 (예컨대, O 링들, 가스켓들, 실링 컵들 등) 을 포함할 수도 있다.
홀딩 구역 (250) 은 단부들 (320, 322), 및 단부들 (320, 322) 사이에 연장되는 메인 보디 (328) 를 포함한다. 이젝터 스톱 (314) 은 단부 (320) 에 의해 규정되고 슬라이드 (243) 의 단부 위치를 기준으로 삼는데 사용될 수 있다. 이젝터 스톱 (314) 은 단부 (320) 의 측벽 또는 가장자리일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 이젝터 스톱은 하나 이상의 돌출부들일 수 있다.
도 9 내지 도 11 은 정렬 기기 (242) 를 보여준다. 정렬 기기 (242) 는, 개구들 (277, 279) 을 통하여, 각각, 위로, 그리고 홀딩 구역 (250) 을 수직으로 지나 돌출하는 한 쌍의 일반적으로 평행한 조들 (270, 272) 을 포함한다. 정렬 기기 (242) 는, 제한 없이, 조들 (270, 272) 을 이동시킬 수 있는 하나 이상의 액추에이터들 (예컨대, 공압 액추에이터들, 전기기계적 액추에이터들 등) 을 포함할 수 있다. 전달 헤드가 오정렬된 슬라이드를 적절히 픽업하여 취급할 수 없을 수도 있기 때문에 정렬 기기 (242) 는 슬라이드 픽업 및 취급을 용이하게 하도록 슬라이드를 정렬할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드의 라벨은 조들 (270, 272) 로 슬라이드의 원치 않는 부착을 방지하기 위해서 조들 (270, 272) 로부터 이격될 수 있다.
도 10 은 오정렬된 위치에서 슬라이드 (243) 의 종방향 축선 (271) 을 보여준다. 종방향 축선 (271) 은 홀딩 구역 (250) 의 종방향 축선 (273) 과 평행하지 않다. 조들 (270, 272) 은 슬라이드 (243) 를 재위치결정하기 위해서 개방 위치 (도 10) 로부터 서로를 향해 (화살표들 (280, 282) 로 나타냄) 폐쇄 위치 (도 11) 로 이동할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 정렬된 위치에서 슬라이드 (243) 의 종방향 축선 (271) 은 홀딩 구역 (250) 의 종방향 축선 (273) 과 실질적으로 정렬 (예컨대, 평행) 될 수 있다. 슬라이드 (243) 를 정렬한 후, 조들 (270, 272) 은 개방 위치로 복귀될 수 있고 이제 정렬된 슬라이드 (243) 는 픽업될 수 있다. 정렬 기기 (242) 의 구성 및 작동은 정렬된 슬라이드의 원하는 위치를 기반으로 선택될 수 있다. 부가적으로, 조들 (270, 272) 은 슬라이드 측으로 동일한 힘을 인가하기 때문에 정렬 기기 (242) 는 다른 치수들을 가지는 슬라이드들을 정렬하는데 사용될 수 있다.
도 12 내지 도 14 는 이젝터 요소 (330), 베이스 (334), 및 구동 기구 (336) 를 포함하는 이젝터 (212) 를 도시한다. 이젝터 요소 (330) 는 베이스 (334) 에서 리세스 (341) 에 위치결정된 세장형 부분 (340), 및 구동 기구 (336) 의 로드 (344) 에 결합된 장착부 (342) 를 포함한다. 구동 기구 (336) 는 왕복 선형 운동을 제공할 수 있고, 제한 없이, 하나 이상의 스토퍼 모터들, 피스톤들 (예컨대, 공압 피스톤들, 유압 피스톤들 등), 가압 기기들 (예컨대, 펌프들, 공기 압축기들 등), 센서들 등을 포함할 수 있다. 도시된 로드 (344) 는, 세장형 부분 (340) 의 헤드 (360) 가 대기 플랫폼 (240) 으로 슬라이드를 밀도록 슬라이드 캐리어 수용 갭 (352) ("갭 (352)") 을 가로질러 제 1 또는 초기 위치 (351) (도 14 에서 팬텀선으로 도시) 로부터 이젝터 요소 (330) 를 이동시키기 위해서 화살표 (350) 로 나타낸 방향으로 이동되었다. 헤드 (360) 는 슬라이드들을 손상시키는 것을 피하도록 유연한 재료 (예컨대, 고무, 플라스틱 등) 를 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드가 원하는 로케이션에 있을 때까지 헤드 (360) 는 홀딩 구역 (250) 의 표면 (361; 도 9) 을 따라 슬라이드를 밀 수 있다. 슬라이드 캐리어 (170) 가 빌 때까지 슬라이드들은 한 번에 하나씩 슬라이드 캐리어 (170) 로부터 제거될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2 를 참조하면, 사용자는 검체 지탱 슬라이드들을 홀딩하는 슬라이드 캐리어를 파킹 스테이션 (124) 으로 로딩할 수 있다. 전달 기구는 슬라이드 캐리어를 이젝터 어셈블리 (200) 로 운반할 수 있다. 전달 기구는, 제한 없이, 하나 이상의 로봇식 핸들러들 또는 아암들, X-Y-Z 운반 시스템들, 컨베이어들, 또는 로케이션들 사이에서 물품들을 옮길 수 있는 다른 자동 기구들을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 전달 기구는 하나 이상의 단부 이펙터들 (end effectors), 그리퍼들, 흡착 기기들, 홀더들, 클램프들, 또는 슬라이드 캐리어를 파지하기에 적합한 다른 부품들을 포함한다.
이젝터 어셈블리 (200) 는 슬라이드 캐리어 (170) 를 언로딩 위치 (217; 도 7) 로 이동시킨다. 슬라이드 캐리어 (170) 는 기준 위치에 대해 슬라이드들을 인덱싱하기 위해서 수직으로 이동된다. 기준 위치는 슬라이드 제거 위치를 규정하는 평면 (예컨대, 도 7 에 나타낸 고정 슬라이드 제거 평면 (275)) 일 수 있다. 제거될 슬라이드의 바닥은 일반적으로 표면 (361; 도 9) 과 동일 평면 상에 있거나 약간 위에 있을 수 있다. 구동 기구 (336) 는 슬라이드를 표면 (361; 도 8) 으로 밀기 위해서 캐리어 (170) 를 통하여 세장형 부분 (340; 도 12) 을 이동시키도록 이젝터 요소 (330) 를 수평으로 이동시킬 수 있다. 헤드 (360) 가 이젝터 스톱 (314; 도 9) 에 접촉할 때 슬라이드 (243) 의 이동을 억제하도록 슬라이드 과주행 억제자 (254) 에 의해 진공이 형성될 수 있다. 헤드 (360) 는 그 후 슬라이드 (243) 로부터 이격되게 이동될 수 있다. 조들 (270, 272) 은 슬라이드 (243) 를 정렬하기 위해서 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동될 수 있다. 정렬된 슬라이드 (243) 는 회수되어 검체 프로세싱 스테이션으로 운반될 수 있다. 구동 기구 (336) 는 이젝터 요소 (330) 를 앞뒤로 이동시킬 수 있고 슬라이드들은 스테이징 기기 (210) 로 모든 슬라이드들을 순차적으로 이송하도록 인덱싱될 수 있다.
검체들을 보호하기 위해서, 슬라이드 캐리어 (170) 에서 가장 아래쪽 슬라이드가 먼저 토출될 수 있다. 가장 아래쪽 슬라이드로 시작함으로써, 수직으로 인접한 슬라이드 상의 검체(들)는 헤드 (360) 를 대면하지 않아서 보호될 수 있다. 헤드 (360) 가 제거될 슬라이드와 수직으로 오정렬된다면, 헤드 (360) 는 수직으로 인접한 슬라이드의 상부면에서 검체(들)를 이탈시키지 않으면서 수직으로 인접한 슬라이드의 바닥을 타격할 수도 있다. 가장 아래쪽 슬라이드를 제거한 후, 슬라이드 캐리어 (170) 에 남겨진 가장 아래쪽 슬라이드가 제거될 수 있다. 이 프로세스는, 슬라이드 캐리어 (170) 가 빌 때까지 반복될 수 있다. 다른 인덱싱 시퀀스들이 슬라이드들을 제거하는데 사용될 수 있다.
빈 슬라이드 캐리어 (170) 는 로딩 위치로 복귀된 후 (도 4) 파킹 스테이션 (124) 의 베이들 중 하나로 운반될 수 있다. 빈 슬라이드 캐리어 (170) 가 파킹 스테이션 (124) 으로부터 제거되고 검체 지탱 슬라이드들로 충전되고 파킹 스테이션 (124) 으로 복귀될 수 있다. 대안적으로, 빈 슬라이드 캐리어 (170) 는 이젝터 어셈블리 (200) 를 사용해 프로세싱된 검체 지탱 슬라이드들로 충전될 수 있다. 푸셔 어셈블리는 스테이징 기기 (210) 상의 프로세싱된 검체 지탱 슬라이드들을 슬라이드 캐리어로 미는데 사용될 수 있다. 따라서, 이젝터 어셈블리 (200) 는 슬라이드 캐리어들을 로딩하고 언로딩하는데 모두 사용될 수 있다.
도 15 및 도 16 은 대향성 캐리어 홀더 (384) ("홀더 (384)") 및 컨베이어 시스템 (390) 을 포함하는 대향성 디스펜서 (380) 를 보여준다. 전달 기구는 로딩 스테이션 (130; 도 1) 으로부터 홀더 (384) 로 대향성 캐리어들을 운반할 수 있다. 도시된 실시형태를 포함하는, 일부 실시형태들에서, 홀더 (384) 는, 120 개의 대향부들의 탑재 용량을 제공하기 위해서, 각각 30 개의 대향부들을 홀딩하는, 4 개의 매거진들 (391a, 391b, 391c, 391d; 통칭하여 "391") 을 홀딩하도록 구성된다. 다른 실시형태들에서, 디스펜서 (380) 는 더 많거나 더 적은 수의 매거진들 또는 다른 유형의 대향성 캐리어들을 홀딩할 수 있다.
컨베이어 시스템 (390) 은 캐리지 (393), 레일 (396), 및 가동 기구 (398) 를 포함한다. 가동 기구 (398) 는 매거진들 (391) 을 올리고 그리고/또는 내리기 위해서 수직 리프트 (404) 를 이동시키는 액추에이터 (예컨대, 피스톤 어셈블리, 공압 실린더 등) 를 포함할 수 있다. 캐리지 (393) 는 내려진 대향성 매거진을 레일 (396) 의 단부에서 언로드 위치로 옮길 수 있다. 도 15 및 도 16 은 언로드 위치에서 빈 매거진 (394) 을 보여준다. 수직 리프트 (404) 는 다음 매거진 (391) 을 회수하기 위해서 위로 이동하고 캐리지 (393) 는 빈 매거진 (394) 을 매거진들 (391) 의 스택 아래로 이동시킨다. 매거진 (394) 이 슈트 (397) 에서 저장 빈 (399; 팬텀선으로 도시) 으로 떨어지도록 캐리지 (393) 는 빈 매거진 (394) 을 방출할 수 있다.
도 17 은 운반 어셈블리 (420) 및 웨팅 모듈 (430) 의 형태인 검체 프로세싱 스테이션을 보여준다. 슬라이드들은 일관된 프로세싱을 제공하기 위해서 액체들의 캐리오버, 과도한 폐기물 (예컨대, 시약 폐기물), 및/또는 시약 열화를 피하도록 웨팅 모듈 (430) 에서 개별적으로 프로세싱될 수 있다. 웨팅 모듈 (430) 은 액체들이 프로세싱 일관성을 향상시키고, 프로세싱 시간들을 감소시키고, 저농도 시약들로 프로세싱을 허용하게 하도록 대향성 요소 (470) 를 사용할 수 있다. 비교적 낮은 체적들의 시약들이 검체들을 균일하게 염색하는데 사용될 수 있다. 비교적 낮은 체적들의 세척 용액들이 비교적 짧은 기간에 검체들을 철저히 세척하는데 사용될 수 있다. 세척 사이클들은 염색 사이클들 전, 사이, 후에 수행될 수 있다. 검체의 프로세싱 후, 운반 어셈블리 (420) 는 사용된 대향부 (470) 를 새로운 대향부 (457) 로 교체할 수 있고 사용된 슬라이드 (243) 를 새로운 슬라이드 (458) 로 교체할 수 있다.
운반 어셈블리 (420) 는, 제한 없이, 구동 기구 (434) (예컨대, 랙 구동 기구, 벨트 구동 기구 등) 및 리프트 기구 (440) 를 포함할 수 있다. 구동 기구 (434) 는 화살표들 (450, 452) 로 나타낸 것처럼 수평으로 리프트 기구 (440) 를 이동시킬 수 있다. 리프트 기구 (440) 는 화살표들 (462, 464) 로 나타낸 것처럼 수직으로 전달 헤드들 (454, 456) 형태의 단부 이펙터들을 이동시킬 수 있다. 전달 헤드들은, 제한 없이, 하나 이상의 흡착 기기들 (예컨대, 흡착 컵들, 펌프들, 진공 펌프들 등), 기계적 그리퍼들 (예컨대, 조들, 클램프들 등), 리텐션 특성부들 (예컨대, 슬라이드들/대향부들의 낙하를 방지하는 특성부들) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전달 헤드 (454) 는 진공을 통하여 대향부 (457) 를 픽업하여 홀딩할 수 있는 픽업 헤드 (예컨대, 회전식 또는 플로팅 픽업 헤드) 일 수 있다. 진공은 대향부 (457) 를 방출하기 위해서 감소 (예컨대, 제거) 될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 기계적 그리퍼는 대향부 (457) 를 홀딩할 수 있다.
도 18 은 대향부 (457) 와 슬라이드 (458) 를, 각각, 웨팅 모듈 (430) 로 이송하는 전달 헤드들 (454, 456) 을 보여준다. 전달 헤드 (456) 는 대기 플랫폼 (240) 의 상보적 정렬 특성부들 (500, 502; 도 17) 및/또는 웨팅 모듈 (430) 의 정렬 특성부들 (510, 512; 도 17) 에 의해 수용가능한 헤드 정렬 특성부들 (490, 492) 을 포함한다. 정렬 특성부들은, 제한 없이, 핀들 (예컨대, 세장형 로드들), 돌출부들, 개구들 (예컨대, 부싱들에 의해 규정된 개구들, 플레이트들에서의 개구들 등) 등을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 정렬 특성부들 (490, 492) 은 웨팅 모듈 (430) 과 슬라이드 (243) 를 정렬하기 위해서 개구들 형태인 대응하는 정렬 특성부들 (510, 512) 로 삽입될 수 있는 핀들의 형태이다. 전달 헤드 (456) 는 정렬 특성부들 (490, 492) 과 정렬 특성부들 (510, 512) 각각 사이에서 바인딩을 제한 또는 방지하는 플로팅 헤드일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 정렬 특성부들 (490, 492) 은 개구들이고 정렬 특성부들 (510, 512) 은 위로 돌출한 핀들이다.
프로세싱된 슬라이드 (243) 를 제거한 후, 전달 헤드 (456) 는 스테이징 기기로부터 웨팅 모듈 (430) 로 프로세싱되지 않은 슬라이드 (458) 를 운반할 수 있다. 정렬 특성부들 (490, 492) 은 정렬 특성부들 (510, 512) 위에 위치결정될 수 있고, 슬라이드 (458) 가 웨팅 모듈 (430) 에 놓여질 때까지, 전달 헤드 (456) 는 정렬 특성부들 (490, 492) 을 정렬 특성부들 (510, 512) 로, 각각, 삽입하도록 내릴 수 있다. 전달 헤드 (456) 는 슬라이드 (458) 를 방출할 수 있다. 검체를 프로세싱한 후, 전달 헤드 (456) 는 회수되고 다른 슬라이드를 웨팅 모듈 (430) 로 로딩할 수 있다. 슬라이드들은, 정전의 경우 또는 시스템 성능에 영향을 미칠 수도 있는 다른 경우에 슬라이드 손상을 방지하기 위해서 웨팅 모듈 (430) 에서 리테이닝될 수 있다.
사용된 대향부 (470) 를 제거한 후, 전달 헤드 (454) 는 대향부 (457) 를 대향성 리시버 (480) 로 이송할 수 있다. 일단 대향부 (457) 가 웨팅 모듈 (430) 위에 위치결정되면, 전달 헤드 (454) 는 실질적으로 수평 배향 (도 17) 으로부터 실질적으로 수직 배향 (도 18) 으로 대향부 (457) 를 회전시킬 수 있다. 일부 실시형태들에서, 실질적으로 수평 배향된 대향부 (457) 는 가상 수평 평면과 5 도 미만의 각도를 규정하고, 실질적으로 수직 배향된 대향부는 가상 수직 평면과 5 도 미만의 각도를 규정한다. 수직으로 배향된 대향부 (457) 는 대향성 리시버 (480) 로 로딩될 수 있다. 전달 헤드 (454) 는 사용된 대향부들을 제거하고 대향성 캐리어 (예컨대, 도 15 및 도 16 의 대향성 캐리어 홀더 (384)) 로부터 미사용 대향부들을 회수할 수 있고 미사용 대향부들을 대향성 리시버 (480) 로 로딩할 수 있다.
도 19 는 대향성 리시버 (480) 와 구동 기구 (530) 를 포함하는 대향성 액추에이터 (525) 를 보여준다. 대향성 리시버 (480) 는 클램프 (536) 와 메인 보디 (540) 를 포함할 수 있다. 클램프 (536) 는, 대향부 (470) 의 장착 단부 (950) 를 홀딩하도록 협동작용하는 한 쌍의 조들 (542A, 542B) 을 포함한다. 대향부 (470) 는 유인 단부 (543) 로 연장되는 메인 보디 (541) 를 포함한다. 메인 보디 (541) 는 피벗 (550) 에 의해 구동 기구 (530) 에 피벗 선회가능하게 결합된다. 구동 기구 (530) 는 링키지 어셈블리 (560) 및 선형 액추에이터 어셈블리 (562) 를 포함할 수 있다. 링키지 어셈블리 (560) 는 하나 이상의 회전 축선들 (예컨대, 2 개의 회전 축선들) 을 중심으로 회전을 허용하는 피벗 (550) 을 포함하고, 하나 이상의 롤러 볼 베어링들, 피벗들, 힌지들, 또는 원하는 운동을 제공하는 다른 특성부들을 포함할 수 있다. 선형 액추에이터 어셈블리 (562) 는 통전가능한 구동 기기 (570) (예컨대, 스테퍼 모터, 구동 모터, 솔레노이드 등), 이동식 요소 (572) (예컨대, 리드 스크류, 구동 로드 등), 및 레일 어셈블리 (574) (예컨대, 캐리지/레일 어셈블리, 케이지드 볼 베어링 선형 레일 어셈블리 등) 를 포함할 수 있다.
대향성 리시버 (480) 는 링키지 어셈블리 (560) 를 통하여 선형 액추에이터 어셈블리 (562) 에 의해 가동될 수 있다. 선형 액추에이터 어셈블리 (562) 는 후퇴할 수 있고, 고정 캠(들) (예컨대, 도 20 의 캠 (575)) 은 핀들 (576, 578) 과 맞물려 대향성 리시버 (480) 를 개방 구성으로 구동할 수 있다. 도 19 의 도시된 실시형태를 포함하는 일부 실시형태들에서, 개방 구성의 대향성 리시버 (480) 는 대향부 (470) 를 느슨하게 홀딩할 수 있다. 대향성 리시버 (480) 는 하나 이상의 바이어싱 부재들 (예컨대, 스프링들, 공압 액추에이터들 등) 에 의해 폐쇄된 구성으로 이동될 수 있다. 선형 액추에이터 어셈블리 (562) 가 연장됨에 따라, 바이어싱 부재들이 대향성 리시버 (480) 를 폐쇄하도록 핀들 (576, 578) 은 위로, 서로를 향하여 이동할 수 있다.
대향성 액추에이터 (525) 는 또한, 제한 없이, 대향부 (470) 의 존재, 대향부 (470) 의 위치, 대향부 (470) 에 의해 결합되는 프로세싱 액체의 한 가지 이상의 특징들 등을 검출하기 위해서 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 센서들은, 제한 없이, 접촉 센서들, 전기기계적 센서들, 광학 센서들, 또는 대향성 리시버 (480) 또는 다른 적합한 부품에 결합되거나 통합될 수 있는 화학 센서들을 포함할 수 있다. 센서들의 수, 위치들, 및 구성들은 원하는 모니터링 기능을 달성하도록 선택될 수 있다.
도 20 은 본 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 (243) 를 홀딩하는 웨팅 모듈 (430) 의 등각도이다. 웨팅 모듈 (430) 은 대향성 액추에이터 (525), 슬라이드 홀더 플래튼 (601), 및 매니폴드 어셈블리 (606) 를 포함한다. 작동 롤링 상태에서의 대향성 액추에이터 (525) 는, 슬라이드 (243) 를 따라 대향부 (470) 를 앞뒤로 롤링시키도록 연장되거나 후퇴될 수 있다. 링키지 어셈블리 (560; 도 19) 의 회전 조인트들의 운동, 중력, 및/또는 액체 모세관력들은 대향부 (470) 의 원하는 운동을 유지하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시형태들에서, 대향성 액추에이터 (525) 는, 액체 체적을 교반하고, 액체 밴드 (예컨대, 액체의 메니스커스 층) 를 이동 (예컨대, 병진운동, 펼침, 좁힘 등) 시키고, 증발을 제어하고 (예컨대, 증발 완화), 그리고/또는 그렇지 않으면 프로세싱 액체를 관리하도록 대향부 (470) 를 연속적으로 또는 주기적으로 롤링 (예컨대, 종방향으로 롤링, 측방향으로 롤링, 또는 양자) 시킬 수 있다.
매니폴드 어셈블리 (606) 는 한 쌍의 센서들 (620a, 620b; 통칭하여 "620") 및 하나 이상의 밸브들 (630) 을 포함한다. 센서들 (620) 은 작동 유체들의 압력들을 검출할 수 있고 검출된 압력들을 나타내는 하나 이상의 신호들을 전송할 수 있다. 유체 라인 (638) 은 가압 소스 (640) 를 매니폴드 (641) 에 유동적으로 결합할 수 있다. 유체 라인들 (642, 644) 은 매니폴드 (641) 를 액체 제거 기기 (655) 및 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 에 유동적으로 결합한다. 액체 제거 기기 (655) 는 폐기물 포트 (643) 를 통하여 대향부 (470) 와 슬라이드 (243) 사이 액체를 제거할 수 있다. 라인 (644) 은 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 에서 슬라이드 (243) 를 홀딩하도록 진공을 형성하는데 사용될 수 있다.
도 21a 및 도 21b 는 본 기술의 실시형태에 따른 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 등각도들이다. 도 21a 의 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 슬라이드 (243) 를 지지한다. 도 21b 의 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 비어 있다. 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 지지 요소 (650) 및 장착 베이스 (651) 를 포함할 수 있다. 지지 요소 (650) 는 접촉부 또는 접촉면 (679; 도 21b) 을 가지는 상승된 슬라이드 수용 구역 (680) 을 포함한다. 포트 (683; 도 21b) 는 접촉면 (679) 에 접하게 슬라이드 (243) 를 홀딩하도록 진공을 형성하도록 위치결정된다. 포트 (683) 는 슬라이드 (243) 와 접촉면 (679) 사이에 강한 진공을 형성하는 것을 용이하게 하도록 구성된 흡착 컵 또는 다른 특성부일 수 있다.
지지 요소 (650) 는 장착 베이스 (651) 의 외벽들 (652) 에 위치결정된 내벽들 (681) 을 포함한다. 내벽들 (681) 및 외벽들 (652) 은 가열가능한 측벽들 (682) 을 형성한다. 일부 실시형태들에서, 측벽들 (682) 은 접촉면 (679) 의 양측에 위치결정될 수 있고 슬라이드 (243), 프로세싱 유체, 및/또는 검체(들)의 온도를 제어하기 위해서 주위 공기로 열 에너지를 출력할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 측벽들 (682) 은 또한 전체 슬라이드 (243) 를 측방향으로 둘러싸도록 위치결정될 수 있다. 장착 베이스 (651) 는, 다른 부품들로부터 지지 요소 (650) 를 절연할 수 있는 절연재 (예컨대, 플라스틱, 고무, 폴리머들 등) 로 만들어질 수 있다. 일부 실시형태들에서, 장착 베이스 (651) 는, 지지 요소 (650) 의 재료의 열 전도율보다 실질적으로 낮은 열 전도율을 가지는 재료로 만들어진다. 장착 베이스 (651) 는 지지 요소 (650) 를 둘러싸서 보호할 수 있고 대향성 액추에이터 (525) 가 결합될 수 있는 결합 구역 (657) 을 포함한다.
지지 요소 (650) 는, 낮은 열 전도율을 가지는 하나 이상의 낮은 열 전달 재료(들)를 포함하는 비코팅 요소일 수 있다. 낮은 열 전달 재료들은, 제한 없이, 강, 스테인리스 강, 또는 25 ℃ 에서 약 10 W/(m*K) 내지 25 ℃ 에서 약 25 W/(m*K) 의 범위에 있는 열 전도율을 갖는 다른 재료들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 낮은 열 전달 재료는 25 ℃ 에서 16 W/(m*K) 의 열 전도율을 갖는 스테인리스 강을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 지지 요소 (650) 는 중량으로 대부분 스테인리스 강을 포함한다. 임의의 실시형태들에서, 가열 요소 (653; 도 22) 와 슬라이드 (243) 사이에서 바로 지지 요소 (650) 의 재료의 적어도 대부분은 중량으로 스테인리스 강을 포함한다. 스테인리스 강 지지 요소 (650) 는 비교적 긴 작동 수명을 제공하기 위해서 검체들을 프로세싱하는데 사용된 액체들에 내부식성일 수 있다. 일부 실시형태들에서, 지지 요소 (650) 는 안티몬 (25 ℃ 에서 k =18.5 W/(m*K)) 또는 크롬 니켈 강 (예컨대, 18 중량% 의 Cr 및 8 중량% 의 Ni, 25 ℃ 에서 약 16.3 W/(m*K) 의 열 전도율을 가짐) 을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 지지 요소 (650) 는 25 ℃ 에서 약 35 W/(m*K) 의 열 전도율을 가지는 납 또는 유사한 열 전도율을 가지는 다른 금속을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 지지 요소 (650) 는 구리 또는 황동보다 낮은 열 전도율을 가지는 재료로 만들어질 수 있다. 장착 베이스 (651) 는 지지 요소 (650) 의 열 전도율보다 낮은 열 전도율을 가지는 절연재로 만들어질 수 있다. 이처럼, 장착 베이스 (651) 는 지지 요소 (650) 를 열적으로 절연할 수 있다.
도 22 는 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 정면, 저면, 좌측 측면도이다. 도 23 은 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 저면도이다. 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 가열 요소 (653) 를 포함할 수 있고, 가열 요소는 전기 에너지를 열 에너지로 변환할 수 있고, 제한 없이, 하나 이상의 트레이스들 (traces), 리드들 (leads), 저항성 요소들 (예컨대, 열 에너지를 발생시키는 활성 요소들), 퓨즈들 등을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 가열 요소 (653) 는 저항성 히터일 수 있다. 필요하거나 원한다면, 다른 유형들의 히터들이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 가열 요소 (653) 는 원하는 열 전달 패턴을 달성하도록 열 에너지를 지지 요소 (650) 로 출력할 수 있다. 증발 열 손실들을 보상하도록 열은 지지 요소 (650) 를 통하여 슬라이드 (243) 로 불균일하게 전달될 수 있다. 접촉면 (679) 을 따라 불균일한 열 전달은 접촉면 (679) 을 따라 불균일한 온도 프로파일을 발생시킬 수도 있다. 슬라이드 (243) 의 프로세싱 존 (671; 도 21a) 을 가로질러 일반적으로 균일한 온도 프로파일이 발생될 수 있다. 프로세싱 존 (671) 은 염색 구역, 장착 구역, 또는 하나 이상의 검체(들)를 지지하기에 적합한 슬라이드 (243) 의 상부 또는 검체 지탱면 (687; 도 21a) 의 영역일 수 있다.
도 23 의 가열 요소 (653) 는 2 개의 세장형 슬라이드 가열 부분들 (660a, 660b; 통칭하여 660) 및 2 개의 단부 가열 부분들 (665a, 665b; 통칭하여 "665") 을 포함할 수 있다. 세장형 부분들 (660) 은 슬라이드 (243) 의 종방향으로 연장되는 가장자리부들로 열 에너지를 이송한다. 단부 가열 부분들 (665) 은 프로세싱 존 (671) 의 단부들로 열 에너지를 이송한다. 세장형 부분들 (660) 및 단부 가열 부분들 (665) 은 다중 피스 가열 요소 (653) 를 형성하도록 함께 결합될 수 있다. 세장형 부분들 (660) 및 단부 가열 부분들 (665) 은 동일한 전도율 또는 상이한 열 전도율들을 가지는 재료들로 만들어질 수 있다. 각각의 부분 (660, 665) 은 상이한 양들의 열 에너지를 출력하도록 독립적으로 작동될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 가열 요소 (653) 는 균일한 두께 또는 가변 두께를 가지는 원피스 구성을 가질 수 있다. 원피스 가열 요소 (653) 는 한 가지 재료로 만들어질 수 있다.
세장형 부분들 (660) 및 단부 가열 부분들 (665) 은 함께 포켓 (670) 형태로 대류 냉각 특성부를 규정한다. 포켓 (670) 은, 그것이 적용된 로케이션에서 열 에너지를 유지하는 것을 돕도록 지지 요소 (650) 에서 열을 절연시키는 것을 도울 수 있고 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 열 질량을 감소시키거나 제한하는 것을 또한 도울 수 있다. 포켓 (670) 은, 도 23 에 나타난 것처럼, 실질적으로 직사각형 형상을 가지는 개구일 수 있다. 하지만, 포켓 (670) 은 지지 요소 (650) 의 접촉면 (679) 을 따라 원하는 열 분배를 기반으로 다른 형상들을 가질 수 있다.
도 24a 는 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 단면 등각도이다. 지지 요소 (650) 는 수용 구역 (680), 측벽들 (682), 및 채널 (684) 을 포함한다. 수용 구역 (680) 은, 작동 중 채널 (684) 에 수집될 수 있는 유체들로부터 이격되게 슬라이드 (243) 를 유지한다. 채널 (684) 은 슬라이드 (243) 의 가장자리들 (813, 815) 로부터 떨어지는 액체를 수집할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드 (243) 는, 액체가 슬라이드 (243) 와 접촉면 (679) 사이에서 위킹하는 것을 방지하도록 수용 구역 (680) 으로부터 충분한 거리 (예컨대, 0.5 ㎜, 0.75 ㎜, 1 ㎜, 2 ㎜, 4 ㎜, 또는 6 ㎜) 바깥쪽으로 연장될 수 있다.
슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 다단계 제조 프로세스로 만들어질 수 있다. 지지 요소 (650) 는 머시닝 프로세스, 스탬핑 프로세스 등에 의해 형성될 수 있다. 지지 요소 (650) 는, 사출 성형 프로세스, 압축 성형 프로세스들, 또는 다른 적합한 제조 프로세스들을 사용해 성형된 절연재로 만들어질 수 있는 장착 베이스 (651) 를 형성하도록 오버 몰딩될 수 있다. 예시적 비제한적인 절연재들은, 제한 없이, 플라스틱들, 폴리머들, 세라믹들 등을 포함한다. 지지 요소 (650) 와 장착 베이스 (651) 는, 지지 요소 (650) 와 장착 베이스 (651) 사이에서 액체들이 주행하는 것을 억제 또는 방지하도록, 함께 단단히 결합된 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 지지 요소 (650) 와 장착 베이스 (651) 사이 계면은 임의의 실란트들의 사용 여부에 관계없이 유밀 (fluid-tight) 시일을 형성할 수 있다. 하지만, 실란트들, 접착제들, 및/또는 패스너들이 지지 요소 (650) 를 장착 베이스 (651) 에 단단히 결합하는데 사용될 수 있다. 도시된 지지 요소 (650) 는 장착 베이스 (651) 에 대한 지지 요소 (650) 의 이동을 감소, 제한, 또는 실질적으로 방지하는 것을 돕도록 로킹 특성부들 (690, 692) 을 포함한다.
도 24b 는 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 단면도이다. 대향부 (470) 는 검체 (807) 에 결합하는 액체 (802) 에 결합한다. 측벽들 (682) 은 슬라이드 (243) 를 지나서 수직으로 연장될 수 있다. 측벽들 (682) 이 슬라이드 (243) 를 지나서 수직으로 연장되는 거리는 대류 (예컨대, 주위 공기를 통한 대류), 증발 등을 통하여 열 손실들을 초래할 수 있는 기류들을 관리 (예컨대, 제한, 최소화, 실질적으로 방지 등) 하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 및 대향부 (470) 는 액체 (802) 의 증발율을 약 7 마이크로리터/분, 5 마이크로리터/분, 3 마이크로리터/분 또는 다른 최대 증발율들 이하로 유지함으로써 증발을 완화할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 및 대향부 (470) 는 액체 (802) 의 증발율을 약 7 마이크로리터/분 ~ 약 1 마이크로리터/분의 범위 내에서 유지할 수 있다. 이러한 실시형태들은 증발 손실들을 완화시킬 수 있다. 측벽들 (682) 및 대향부 (470) 는 주위 환경으로부터 검체를 실질적으로 열적으로 절연시키는 것을 돕는다. 부가적으로, 측벽들 (682) 은 액체 (802) 가 주위 공기에 의해 냉각되는 것을 방지하도록 돕고 응축을 억제 또는 방지하는 것을 돕도록 검체에 근접한 공기를 가열할 수 있다.
측면부 (811) 가 슬라이드 (243) 의 가장자리 (813) 보다 측벽 (682) 에 더 가깝도록 대향부 (470) 의 측면부 (811) 는 슬라이드 (243) 의 가장자리 (813) 를 지나 바깥쪽으로 연장된다. 갭 (819) 의 폭 (WG1) 은 측면부 (811) 로부터 슬라이드 가장자리 (813) 까지 거리 (D1) 보다 작을 수 있다. 대향부 (470) 의 측면부 (812) 는 가장자리 (815) 를 지나 바깥쪽으로 연장된다. 갭 (817) 의 폭 (WG2) 은 측면부 (812) 로부터 슬라이드 가장자리 (815) 까지 거리 (D2) 보다 작을 수 있다. 일부 실시형태들에서, 폭 (WG1) 은 좌측 측벽 (682) 과 가장자리 (813) 사이 거리의 약 10%, 25%, 또는 50% 이하일 수 있다. 유사하게도, 폭 (WG2) 은 우측 측벽 (682) 과 슬라이드 가장자리 (815) 사이 거리의 약 10%, 25%, 또는 50% 이하일 수 있다. 폭들 (WG1, WG2) 은, 대향부 (470) 의 약간의 좌우 이동이 편리한 취급을 가능하게 하도록 허용하면서 증발 손실들을 억제 또는 제한하기에 충분히 작을 수 있다. 일부 실시형태들에서, 폭들 (WG1, WG2) 은 약 1 ㎜, 2 ㎜, 4 ㎜, 또는 다른 적합한 폭들 이하이다.
도 25 는 웨팅 모듈 (430) 의 상면 평면도이다. 도 26 은 도 25 의 26-26 선을 따라서 본 웨팅 모듈 (430) 의 일부분의 단면도이다. 도 27 은 도 25 의 27-27 선을 따라서 본 웨팅 모듈 (430) 의 일부분의 단면도이다. 도 25 및 도 26 을 참조하면, 센서 (694) 는 리저버 (697) 내 액체를 검출하도록 위치결정된다. 센서 (694) 는 리저버 (697) 의 바닥 (696) 가까이에 위치결정된 서미스터 요소 (695) 를 포함할 수 있다. 충분한 체적의 액체가 서미스터 요소 (695) 와 접촉하도록 수집될 때, 센서 (694) 는 신호를 제어기 (144; 도 2) 로 전송한다. 리저버 (697) 내 액체의 한계 체적의 검출은 웨팅 모듈 (430) 에서 고장을 표시할 수 있다. 고장 검출시, 웨팅 모듈 (430) 이, 예를 들어, 점검, 세정, 또는 그렇지 않으면 유지될 수 있을 때까지 웨팅 모듈 (430) 은 비활성화될 수 있다.
도 26 및 도 27 를 참조하면, 웨팅 모듈 (430) 은 유동 발생기 (710), 덕트 (711), 및 덕트 (711) 의 통로 (713) 에 의해 규정된 유로 (712; 팬텀선으로 도시) 를 포함하는 대류 시스템 (700) 을 포함한다. 유동 발생기 (710) 는, 제한 없이, 지지 요소 (650) 의 후방측, 슬라이드 (243), 및/또는 슬라이드 (243) 에서 지지되는 물품들 (예컨대, 검체들, 시약들 등) 을 냉각하기 위해서 유로 (712) 를 따라 대류 유체 (예컨대, 공기, 냉매 등) 의 충분한 유동을 생성할 수 있는 하나 이상의 팬들, 송풍기들, 또는 다른 적합한 부품들을 포함할 수 있다.
유동 발생기 (710) 는 슬라이드 (243) 의 제 1 단부 (732) 아래에 위치한 지지 요소 (650) 의 단부 (730) 를 향해 대류 유체를 이송할 수 있다. 대류 유체는 대류 유체의 유동을 가속시킬 수 있는 테이퍼 섹션 (720) 을 통하여 수직으로 주행할 수 있다. 가속된 유동은 수평으로 향하고 슬라이드 플래튼 (601) 아래에서 유동한다. 대류 유체는 슬라이드 (243) 의 냉각을 용이하게 하고 신속히 처리하기 위해서 지지 요소 (650) 와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 대류 유체는 지지 요소 (650) 로부터 열 에너지를 흡수하도록 포켓 (670) 으로 유입되어 포켓을 따라 유동할 수 있다. 지지 요소 (650) 는 슬라이드 (243) 로부터 열 에너지를 흡수하여서 상부면 (687) 을 냉각시키고 결국 상부면 (687) 상의 액체, 검체(들), 또는 그밖의 다른 물품들 또는 물질들을 냉각시킨다. 미온 상태인 (warmed) 유체가 포켓 (670) 을 지나 유동하고 슬라이드 (243) 의 라벨 단부 (752) 아래에 위치결정된 지지 요소 (650) 의 단부 (750) 아래로 진행한다. 공기는 출구 (760) 를 통하여 주위 환경으로 하향 유동한다.
대류 시스템 (700) 은 슬라이드 (243) 를 신속히 냉각하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 대류 시스템 (700) 은 약 2.5 ℃/초 이상의 비율로 액체 및/또는 검체를 냉각하는 것을 도울 수 있다. 일 실시형태에서, 검체의 온도는 약 95 ℃ 일 수 있고 약 4 분 이내에 약 30 ℃ 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 대류 유체의 유량, 대류 유체의 온도 등을 증감시킴으로써 다른 냉각율들이 달성될 수 있다. 가열 사이클 중, 대류 시스템 (700) 은 원한다면 오프될 수 있다.
도 28 은 도 25 의 28-28 선을 따라서 본 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 일부분의 단면도이다. 액체 (802) 의 온도는 액체 (802) 의 특징들, 검체의 특징들 (예컨대, 검체의 두께, 검체의 조성 등), 및 수행될 프로세스를 기반으로 선택된 타겟 온도 범위 내에서 유지될 수 있다. 슬라이드 (243) 의 가장자리들에 가장 가까운 액체 (802) 의 구역들은 액체 (802) 의 중앙 구역보다 많이 증발하기 때문에, 슬라이드 (243) 의 주변과 액체 (802) 의 주변은 보상 없이 보다 낮은 온도로 존재하는 경향이 있다. 고온 프로세스들 (예컨대, 항원 복구) 에 대한 증발 열 손실들은 저온 프로세스들 (예컨대, 린스) 에 대한 증발 손실들보다 더 클 수도 있다.
검체 (807) 및/또는 액체 (802) 를 따라 큰 온도 변화들은 프로세싱 변화를 유발할 수 있으므로, 웨팅 모듈 (430) 은, 고온 프로세스와 저온 프로세스에서 증발 열 손실들을 포함하는, 증발 열 손실들을 보상함으로써 슬라이드 (243) 의 원하는 온도 프로파일을 유지할 수 있다. 웨팅 모듈 (430) 은 액체 (802) 의 밴드 및/또는 검체 (807) 를 실질적으로 균일하게 가열하기 위해서 표면 (687) 을 따라 실질적으로 균일한 온도 프로파일을 발생시킬 수 있다. 균일한 온도 프로파일은 전체 검체 (807) 를 일관되게 프로세싱하기 위해서 주위 환경 변화에 독립적으로 유지될 수 있다.
도 28a 는 수용 구역 (680) 의 폭을 따른 로케이션 대 슬라이드 (243) 로 전도된 열 에너지의 플롯이다. 도 28b 는 수용 구역 (680) 의 폭을 따른 로케이션 대 지지 요소 (650) 의 접촉면 (679) 의 온도의 플롯이다 . 도 28c 는 슬라이드 (243) 의 상부면 (687) 을 따른 로케이션의 플롯이다. 도 28b 및 도 28c 의 비교는, 지지 요소 (650) 의 접촉면 (679) 을 따른 온도 프로파일이 슬라이드 (243) 의 상부면 (687) 을 따른 온도 프로파일과 상이하다는 것을 보여준다.
도 28a 를 참조하면, 가열 요소 (653) 는 전도를 통하여 슬라이드 (243) 로 열 에너지를 불균일하게 전달할 수 있다. 증발 열 손실들이 비교적 높은 염색 구역의 주연에 열은 집중되어 유지된다. 전도를 통하여 포켓 (670) 위 지지 요소 (650) 의 부분으로 열 에너지가 직접 전달되지 않기 때문에, 불균일한 온도 프로파일이 지지 요소 (650) 의 접촉면 (679) 을 따라 발생되고 액체 (802) 의 증발과 연관된 불균일한 열 손실들을 보상할 수 있다. 보상은 상부 슬라이드 표면 (687) 을 따라 실질적으로 균일한 온도 프로파일을 발생시킬 수 있다. 도 28c 에 나타난 것처럼, 상부 슬라이드 표면 (687) 을 따라 온도는 타겟 온도 범위 (2 개의 수평 파선들로 나타냄) 내에서 유지될 수 있다. 항원 복구에 대한 실시형태에서, 실질적으로 균일한 온도 프로파일은 원하는 온도의 5% 이하인 온도 변화량을 가질 수 있고 상부 슬라이드 표면 (687) 대부분에 걸쳐 발생할 수 있다. 상부 슬라이드 표면 (687) 은, 예를 들어, 약 95 ℃ 의 평균 온도 또는 타겟 온도로, 그리고 약 90.25 ℃ 와 약 99.75 ℃ 의 범위 내에서 유지될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 히터 요소 (653) 는 상부 슬라이드 표면 (687) 대부분을 가로질러 약 4% 미만의 온도 변화량을 발생시킨다. 다른 실시형태들에서, 상부 슬라이드 표면 (687) 대부분에 걸쳐 5% 미만의 온도 변화량이 있을 수 있다. 상부 슬라이드 표면 (687) 은, 예를 들어, 약 95 ℃ 의 평균 온도로, 그리고 약 92.63 ℃ 와 약 97.38 ℃ 의 범위 내에서 유지될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 허용가능한 온도 변화량은 사용자에 의해 입력될 수 있다.
도 29 는 본 기술의 실시형태에 따른 가열 존들의 상면도이다. 고 가열 존 (820) 은 중간 가열 존 (824) 을 둘러싼다. 중간 가열 존 (824) 은 저 가열 존 (822) 을 둘러싼다. 가열 요소 (653) 로부터 열은 주로 위로 주행하여서 고 가열 존 (820) 을 규정한다. 고 가열 존 (820) 은 슬라이드 (243) 의 염색 영역의 주연 아래에 위치될 수 있다. 저 가열 존 (822) 은 일반적으로 포켓 (670), 및 하나 이상의 검체들이 전형적으로 위치결정되는 중앙 프로세싱 영역 (예컨대, 염색 영역) 에 대응할 수 있다. 가열 존들 (820, 822, 824) 의 온도는 가열 존 바로 위 슬라이드를 따른 증발율들에 일반적으로 반비례할 수 있다. 예를 들어, 저 가열 존 (822) 은 실질적으로 증발 손실들이 없는 액체 (802) 의 밴드의 중간 아래에 일반적으로 위치결정될 수 있다. 고 가열 존 (820) 은 비교적 높은 증발 손실들을 겪는 액체 (802) 의 밴드의 주변 아래에 일반적으로 위치결정된다.
도 30 은 본 기술의 실시형태에 따라 슬라이드를 가열하기 위한 방법 (900) 을 도시한 흐름도이다. 901 에서, 검체 지탱 슬라이드 (243; 도 21a) 는 지지 요소 (650; 도 21b) 의 접촉면 (679) 에 위치결정될 수 있다. 슬라이드 (243) 는 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 에 의해 예열될 수 있다. 액체는 가열된 슬라이드 (243) 로 이송될 수 있다. 대안적으로, 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 액체를 이송한 후 슬라이드 (243) 를 가열할 수 있다.
902 에서, 대향부 (470) 는 액체를 조작하는데 사용되고 증발을 완화 및 제어할 수 있고, 이것은 차례로 온도, 농도, 및 모세관 체적에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시형태들에서, 액체가 증발하도록 허용되어서, 열 손실들을 유발하고, 일부 실시형태들에서는, 액체 (802) 농도 변화를 유발한다. 디스펜서는 원하는 범위에서 액체 체적의 유지, 액체의 원하는 농도 유지 등을 위해서 원하는 횟수로 추가 액체를 이송할 수 있다. 액체의 현재 체적이 타겟 평형 체적보다 낮다면, 액체의 현재 체적이 평형 체적에 도달할 때까지 제어기는 디스펜서가 액체를 이송하도록 지시할 수 있다. 액체의 현재 체적이 타겟 평형 체적보다 높다면, 액체의 현재 체적이 평형 체적에 도달할 때까지 제어기는 디스펜서가 액체 이송을 중단하도록 지시할 수 있다. 일단 액체가 타겟 평형 체적에 도달하면, 평형 체적으로 액체를 유지하도록, 제어기는 디스펜서가 원하는 비율 (예컨대, 고정 비율 또는 가변 비율) 로 액체에 추가 유체를 제공하도록 지시할 수 있다. 이송율은 액체의 증발율을 기반으로 선택될 수 있다.
903 에서, 슬라이드 (243) 의 상부면 (687) 이 접촉면 (679) 의 불균일한 프로파일보다 더 균일한 온도 프로파일을 가지도록 접촉면 (679) 은 불균일한 온도 프로파일을 가질 수 있다. 실질적으로 슬라이드 (243) 의 전체 장착 영역은 실질적으로 균일한 프로파일을 가질 수 있다. 이것은, 장착면과 접촉하는 검체의 임의의 부분이 일관된 프로세싱을 위해 일반적으로 균일한 온도에서 유지되도록 보장한다. 검체들이 장착면을 따라 약간 이동할지라도, 검체들은 일관되게 프로세싱될 수 있다.
904 에서, 액체 (802) 의 증발과 연관된 열 손실들은 접촉면 (679) 을 따라 불균일한 온도 프로파일을 발생시킴으로써 보상될 수 있다. 지지 요소 (650) 및 가열 측벽들 (682) 은 슬라이드 (243) 의 온도를 제어하는데 사용될 수 있다.
염색 표면을 가로질러 반복적으로 조작된 유체는, 질량뿐만 아니라 열 에너지 혼합 양자의 의미에서 슬라이드 표면과 접촉하는 유체의 보디 내에서 상이한 구역들 사이 유체 혼합을 유발한다. 따라서, 슬라이드의 표면을 가로질러 온도 균일성 제어는 1) 슬라이드 아래 전도 가열 요소, 2) 유체 조작으로부터 유발되는 열적 혼합, 및 3) 주위 환경에 대한 증발 열 손실의 상호작용에 의해 영향을 받는다. 유체 조작은 조작 속도 및 지정된 체적들에 대한 거리와 같은 인자들에 의해 제어된다. 따라서, 슬라이드 아래 전도 요소의 열적 프로파일은 유체 조작 인자들에 대한 최적의 슬라이드상의 (on-slide) 온도 균일성을 위해 알맞게 설계되어야 한다.
도 31 은 슬라이드 홀더 플래튼 (601), 디스펜서 어셈블리 (633), 및 증발 완화된 검체 프로세스 스테이션의 제어기 (144) 를 보여준다. 디스펜서 어셈블리 (633) 는 유체 라인 (623) 을 통하여 디스펜서 (622) 에 유동적으로 결합된 유체 소스 (621) 를 포함한다. 유체 소스 (621) 는, 제한 없이, 도 1 의 하나 이상의 용기들 (예컨대, 도 1 의 파킹 스테이션 (124) 으로부터 취한 용기, 도 1 의 파킹 스테이션 (142) 으로부터 취한 용기 등), 리저버들, 또는 다른 적합한 유체 소스들 (예컨대, 벌크 시약 리저버) 을 포함할 수 있고 하나 이상의 밸브들, 펌프들 등을 포함할 수 있다. 디스펜서 (622) 는 도관들 (625) 의 어레이를 통하여 액체를 출력할 수 있다. 도 31 의 도시된 실시형태를 포함한 일부 실시형태들에서, 디스펜서 (622) 는 8 개의 도관들 (625) 을 포함하지만, 임의의 수의 도관들이 사용될 수 있다. 부가적으로, 디스펜서 어셈블리 (633) 는 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 의 설계에 따라 1 개 초과의 디스펜서를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 2 의 디스펜서들 (160, 162) 은 슬라이드들로 액체를 이송할 수 있고 유체 소스 (621) 또는 다른 유체 소스에 유동적으로 결합될 수 있다. 대향부 (470) 는, 디스펜서들 (160, 162) 중 하나 또는 둘 다 슬라이드로 액체를 이송할 수 있도록 위치결정될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 디스펜서 (622) 는 파킹 스테이션 (142) 에서 용기들로부터 벌크 액체를 이송하고 디스펜서들 (160, 162) 은 파킹 스테이션 (140) 에서 용기들로부터 액체를 이송한다.
제어기 (144) 는, 평형 체적 범위 내에서 프로세싱 액체 체적을 유지하도록 검체 프로세싱 스테이션들의 어레이를 제어할 수 있다. 액체 체적이 평형 체적 범위를 초과한다면, 액체는 비교적 높은 비율로 증발할 수 있고 액체 농도를 크게 변화시킬 수도 있다. 액체 체적이 평형 체적 범위 미만이라면, 검체를 충분히 프로세싱하기에 불충분한 체적의 액체가 존재할 수도 있다. 부가적으로, 불충분한 체적의 액체는 프로세싱 중 바람직하지 못하게 적은 양의 액체 교반을 유발할 수 있다. 평형 체적 범위는 액체의 조성, 원하는 프로세싱 온도, 또는 액체 (802) 의 원하는 교반을 기반으로 선택될 수 있다. 액체 (802) 의 평형 체적은, 타겟 레벨 미만으로 증발 손실들을 유지하면서 검체의 풀 (full) 커버리지를 제공하는 (임의의 온도 또는 온도들의 범위에서) 유체 체적에 대응할 수 있다. 디스펜서 (622) 는, 평형 체적 범위 내에서 액체 체적 유지, 고갈된 시약 보충 등을 위해서 고정 비율 (예컨대, 증발율을 기반으로 한 비율) 로 액체를 주기적으로 추가하는 보충 기기로서 역할을 할 수 있다.
타겟 프로세싱 온도 또는 타겟 프로세싱 온도 범위 및 전체 증발율로, 제어기 (144) 는 평형 체적들의 타겟 범위를 결정할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 제어기 (144) 는 메모리 (629) 및/또는 입력 기기 (628) 로부터 전체 증발율 정보를 수신할 수 있다. 입력 기기 (628) 는 데이터 서버 또는 요청시 또는 주기적으로 데이터베이스로부터 정보를 제공할 수 있는 다른 유사한 기기를 포함할 수 있다. 전체 증발율 정보는 실험 연구로부터 획득할 수 있고 데이터베이스에 저장될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 입력 기기 (628) 는 슬라이드의 라벨로부터 정보 (예컨대, 타겟 프로세싱 온도, 타겟 프로세싱 온도 범위, 보충율 등) 를 획득하는 판독기일 수 있다.
제어기 (144) 는 메모리 (629) 로부터 정보 (예컨대, 탐색표들, 온도 설정점들, 듀티 사이클들, 동력 설정들, 주위 온도들 및/또는 습도와 같은 환경 정보, 프로세싱 프로토콜들 등) 를 수신할 수 있다. 입력 기기 (628) 는 수동 입력 기기 (예컨대, 키보드, 터치 스크린 등), 또는 제어기 (144) 로부터 요청시 자동으로 정보를 제공할 수 있는 자동 입력 기기 (예컨대, 컴퓨터, 데이터 저장 기기, 서버들, 네트워크 등) 일 수 있다. 메모리 (629) 는 상이한 프로세스들을 위한 상이한 명령들을 저장할 수 있다. 프로그램 명령들 중 하나의 저장된 시퀀스는 세척제와 검체 (807) 를 접촉시키는데 사용될 수 있고 프로그램 명령들 중 다른 시퀀스는 시약 (예컨대, 염색제) 을 검체에 적용하는데 사용될 수 있다. 제어기 (144) 는, 검체를 세척제 및 시약으로 순차적으로 프로세싱하기 위해서 프로그램 명령들의 시퀀스를 실행하는 프로그래머블 프로세서 (631) 를 포함할 수 있다. 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 프로그램 명령들의 제 1 시퀀스를 실행할 때 슬라이드를 제 1 타겟 온도로 가열할 수 있고 프로그램 명령들의 제 2 시퀀스를 실행할 때 슬라이드를 제 2 타겟 온도로 냉각할 수 있다. 프로그램 명령들의 임의의 수의 시퀀스들이 프로토콜의 상이한 단계들을 수행하기 위해서 실행될 수 있다.
제어기 (144) 는, 또한, 디스펜서 (622) 가 추가 액체를 슬라이드로 이송하도록 웨팅 모듈 (430) 을 제어하도록 프로그래밍될 수 있다. 유체 이송율은, 예를 들어, 프로세싱 정보 (예컨대, 프로토콜, 교반 정보, 프로세싱 시간(들) 등), 전체 증발율 정보 (예컨대, 임의의 조건들 하에 증발율들, 임의의 유형의 액체를 위한 실제 증발율 등) 등을 기반으로 할 수 있다. 액체의 현재 체적은 슬라이드 상의 액체의 초기 체적 및 저장된 증발율(들)을 기반으로 결정될 수 있다. 저장된 증발율들은 시스템 (100) 으로 입력되거나 시스템 (100) 에 의해 결정될 수 있다. 제어기 (144) 는 미리 평형 체적을 계산할 수 있고 (예컨대, 시험 실행), 시스템 (100) 은 동일한 종류의 액체들에 대한 초기 체적으로서 결정된 평형 체적을 사용할 수 있다. 그 후, 제어기 (144) 는 디스펜서 (622) 가 비율 (예컨대, 시험 실행에 의해 결정된 비율) 로 추가 액체를 제공하도록 지시할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 롤 속도는 일반적으로 균일한 온도 프로파일을 제공하기 위해서 약 100 mm/s 일 수 있다. 예를 들어, 100 밀리미터/초의 롤 속도는 슬라이드를 가로질러 약 4.2 ℃ 의 온도 범위를 제공할 수 있고, 반면에 65 밀리미터/초의 롤 속도는 약 6.2 ℃ 의 온도 범위를 제공한다. 롤링 방향, 롤링 속도, 및 롤링 빈도는 액체들의 유형 및 원하는 온도 프로파일에 따라 조절될 수 있다. 롤링 속도는 전체 증발율에 직접 영향을 미칠 수 있다. 더 빠른 롤링 속도는 더 높은 증발율들을 유발할 수 있다. 프로토콜들을 발생시키도록 실험에 의한 전체 증발 체적 정보를 수집할 때, 이것은 고려된 인자일 수 있다.
제어기 (144) 의 동력 소스 (627) 는 가열 요소 (예컨대, 도 24a 및 도 24b 의 가열 요소 (653)) 에 전기적으로 결합될 수 있다. 동력 소스 (627) 는 하나 이상의 배터리들, 연료 전지들 등일 수 있다. 동력 소스 (627) 는 또한 시스템의 다른 부품들로 전기 에너지를 이송할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 동력 소스 (627) 는 AC 동력 공급부일 수 있다.
도 32 는 본 기술의 실시형태에 따라 평형 체적 대 프로세싱 액체의 전체 증발율의 플롯이다. x-축선은 평형 체적 (EV, 단위: ㎕) 을 나타내고, y-축선은 전체 증발율 (TER, 단위: ㎕/s) 을 나타낸다. 선들 (Tl, T2) 은, 각각, 온도 (Tl) 와 온도 (T2) 에서 TER 과 EV 사이 관계들을 나타낸다. 도시된 실시형태에서, Tl 은 T2 보다 더 높다. 제어기 (144) 는 메모리 (629), 입력 기기 (628) 등으로부터 전체 증발율 정보를 수신할 수 있다. 전체 증발율 정보가 측정되고 메모리 (629) 에 저장될 수 있다. 전체 증발율 정보는 상이한 농도들에서 액체들에 대한 증발율들을 포함할 수 있다. 제어기 (144) 가 미리 정해진 온도 (예컨대, Tl) 및 전체 증발율 정보 (예컨대, "A" ㎕/s) 를 수신한 후, 제어기 (144) 는 도 32 의 그래프를 기반으로 액체의 EV 값 (예컨대, "B" ㎕) 을 결정할 수 있다. 수학식 1 은 도 32 에 나타낸 관계들에 대응한다. 선들 (Tl, T2) 의 기울기는 아래의 온도 종속 증발 상수 (K) 를 나타낸다.
TER = K x EV 수학식 1
일단 액체의 평형 체적이 결정되고 나면, 제어기 (144) 는 그것을 슬라이드의 추정된 체적과 비교할 수 있고 필요하다면 디스펜서 (622) 가 추가 유체를 공급하도록 지시할 수 있다. 액체의 현재 체적이 타겟 평형 체적보다 낮다면, 제어기 (144) 는 디스펜서 (622) 가 더 많은 추가 액체를 제공하도록 지시할 수 있다.
도 33 은 개시된 기술의 실시형태에 따른 시간 대 슬라이드의 커버리지의 플롯이다. 도 34a 내지 도 38b 는, 장착 영역 (671) 의 대향한 단부들 (732, 735) 사이에서 교대로 이동함으로써 풀 커버리지를 제공하도록 전체 염색 영역 (671) (원한다면 라벨 (907) 및 일부 마진 제외) 을 따라 액체 (802) 를 이동시킴으로써 도 33 에 나타낸 커버리지를 달성하는 한 가지 방법을 도시한다. 풀 커버리지는 언더웨팅 및 오버웨팅과 연관된 문제점들을 최소화, 제한하거나 실질적으로 방지하는 것을 도울 수 있다. 언더웨팅시, 액체 (802) 는 전체 염색 영역 (671) 보다 적게 접촉하여서 검체 (807) 가 접촉되지 않아 처리/염색되지 않을 위험이 있을 수도 있다. 오버웨팅시, 액체 (802) 는 전체 염색 영역 (671) 보다 많이 접촉하고 슬라이드 (243) 로부터 배출되는 경향이 있을 수도 있다. 액체 (802) 는 후속 프로세스들에서 비효과적인 액체 제거의 위험이 있을 수도 있어서, 시약 캐리오버 및 연관된 염색 품질 열화를 유발한다. 액체 (802) 가 염색제이면, 전체 검체 (807) 가 일관된 (예컨대, 균일한) 염색을 위해 접촉된다. 액체 (802) 가 세척제이면, 특히 시약 처리 후 전체 검체 (807) 가 철저히 세척되도록 풀 커버리지가 보장된다. 방법의 다른 스테이지들은 이하 상세히 검토된다.
도 34a 및 도 34b 는 도 33 의 시간 0 에서 대향성 액추에이터 (미도시) 에 의해 홀딩되는 대향부 (810) 와 장착 영역 단부 (732) 사이 액체 (802) 의 밴드의 측면도 및 상면도이다. 대향부 (810) 와 슬라이드 (243) 는 액체 (802) 의 밴드 (예컨대, 메니스커스 층, 박막 등) 를 형성한다. 도 34b 의 액체 (802) 의 밴드는 팬텀선으로 나타나 있다. 갭 (930) (예컨대, 모세관 갭) 은 약 125 마이크로리터 ~ 약 200 마이크로리터의 최소 홀딩 용량을 가질 수 있다. 필요하거나 원한다면 다른 최소 홀딩 용량 및 최대 홀딩 용량이 가능하다. 최소 홀딩 용량은 갭 (930) 에 담길 수 있고 염색 영역 (671) 에서 어디든지 위치할 수도 있는 검체 (807) 에 효과적으로 적용될 수 있는 액체의 최소 체적일 수 있다. 최대 홀딩 용량은 과충전되지 않고 갭 (930) 에 담길 수 있는 액체의 최대 체적이다. 갭 (930) 의 좁아진 구역은 적은 액체 체적을 수용할 수 있으므로 가변 높이 갭 (930) 은 균일한 높이 갭보다 넓은 범위의 액체 체적들을 수용할 수 있다.
대향부 (810) 는 슬라이드 (243) 의 종방향 축선 (951) 의 방향으로 액체 (802) 의 밴드를 변위시키도록 (화살표 (961) 로 표시) 슬라이드 (243) 를 따라 롤링된다. 도 35a 및 도 35b 에서, 액체 (802) 의 밴드는, 종방향 축선 (951) 의 방향으로 액체 (802) 의 밴드의 측면 (958) 을 이동시킴으로써 펼쳐졌다 (도 33 에서 0.25 초에 대응). 액체 (802) 의 밴드의 측면 (956) 은 슬라이드 (243) 의 가장자리 (960) 에서 유지될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 액체 (802) 의 밴드는 좁힌 폭 (WN1; 도 34b) 으로부터 펼친 폭 (Ws) 으로 펼쳐질 수 있다. 폭들 (WN1, WS) 은 슬라이드 (243) 의 종방향 축선 (951) 에 실질적으로 평행할 수 있고, 액체 (802) 의 밴드의 길이 (L) 는 종방향 축선 (951) 에 실질적으로 수직일 수 있다.
도 36a 및 도 36b 는, 도 33 에서 0.5 초 에 대응하는, 슬라이드 (243) 를 따라 이동된 후 액체 (802) 의 밴드를 나타낸다. 액체 (802) 의 밴드는 모세관 작용을 이용해 변위된다. 모세관 작용은, 제한 없이, 부착력들, 응집력들, 및/또는 표면 장력 때문에 갭 (930) 을 통하여 자연 크리핑하는 액체 현상으로 인한 액체 (802) 의 밴드의 이동을 포함할 수 있다. 일부 실시형태들에서, 액체 (802) 의 밴드를 변위시키는 동안 폭 (WS) 은 일반적으로 유지될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 액체 (802) 의 밴드를 이동시키는 동안 폭 (WS) 은 5% 미만 증가되거나 감소될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 밴드가 슬라이드를 가로질러 이동함에 따라 대향부 (810) 는 가변 폭 (WS) 을 가지도록 불균일한 곡률 또는 구성을 가질 수 있다.
도 37a 및 도 37b 는, 도 33 에서 0.75 초에 대응하는, 단부 (735) 에 위치결정된 액체 (802) 의 밴드를 나타낸다. 액체 (802) 의 밴드의 측면 (958) 은 대향부 (810) 의 단부 (952) 와 장착 영역 (671) 의 단부 (735) 사이에서 유인될 수 있다. 라벨 (907) 은 액체 (802) 를 유인하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 라벨 (907) 은 전부 또는 부분적으로 소수성 재료로 만들어질 수 있다. 대향부 (810) 가 도 38a 의 오버 롤링된 위치로 이동함에 따라, 액체 (802) 의 밴드의 폭 (WS) 은, 도 33 의 1 초에 대응하는, 좁힌 폭 (WN2) 으로 감소될 수 있다. 갭 (930) 의 단부 (970) 에서 실질적으로 액체 (802) 전부를 유인하면서 액체 (802) 의 밴드의 폭은 감소될 수 있다. 예를 들어, 액체 (802) 의 적어도 90 체적% 가 유인된 상태로 유지될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 액체 (802) 의 적어도 95 체적% 가 유인된 상태로 유지될 수 있다. 또다른 실시형태들에서, 액체 (802) 의 밴드의 폭이 감소됨에 따라 액체 (802) 의 실질적으로 전부가 유인된 상태로 유지될 수 있다.
전체 좁아진 액체 (802) 의 밴드가 검체 (807) 로부터 이격되도록 압축된 폭 (WN2) 은 실질적으로 폭 (WS) 보다 작을 수 있다. 일부 실시형태들에서, 좁아진 폭 (WN2) 은 폭 (WS) 의 약 50%, 25%, 또는 10% 이하일 수 있다. 이러한 실시형태들은 하나 이상의 검체들을 지지하는 슬라이드들을 프로세싱하기에 특히 잘 맞을 수도 있다. 액체의 위킹 또는 누출을 방지하면서 염색 영역 (671) 의 비교적 큰 면적이 좁아진 밴드에 의해 가려져 있지 않다. 일부 실시형태들에서, 폭 (WN2) 은 폭 (WS) 의 약 40%, 30%, 또는 20% 이하일 수도 있다. 폭 (WN1) 은 일반적으로 폭 (WN2) 과 동일할 수 있다. 유리하게도, 대향성 액추에이터 (525) 는 액체 (802) 의 밴드의 가변 좁힘을 제공하기 위해서 증가 또는 감소하도록 작동될 수 있다.
도 38a 및 도 38b 의 대향부 (810) 는, 도 34a 에 나타낸 위치로 액체 (802) 의 밴드를 이동시키도록 슬라이드 (243) 를 가로질러 뒤로 롤링될 수 있다. 대향부 (810) 는, 슬라이드 (243) 를 가로질러 액체 (802) 를 앞뒤로 이동시키도록 가변 비율로 또는 일정한 비율로 임의의 횟수로 앞뒤로 롤링될 수 있다. 액체 (802) 가 세척 액체이면, 세척 액체는 철저한 세척을 제공하도록 검체 (807) 를 가로질러 신속히 앞뒤로 통과될 수 있다. 액체 (802) 가 염색제이면, 액체 (802) 의 밴드는 검체 (807) 의 전체 폭 (Wspec; 슬라이드 (243) 의 종방향 축선 (951) 에 평행한 방향으로 측정됨) 을 가로질러 균일한 염색을 제공하도록 검체 (807) 를 가로질러 앞뒤로 통과될 수 있다. 하나 이상의 세척 사이클들이 염색 사이클들 사이에서 수행될 수 있다. 필요하거나 원한다면 슬라이드상의 (on-slide) 혼합이 또한 수행될 수 있다.
프로세싱 프로토콜들은 다양한 프로세싱 기준들 (예컨대, 화학적 요건들, 흡수 요건들, 용해성 한계들, 점도 등) 을 충족시키도록 상이한 롤링 속도들 및 상이한 액체 체적들을 요구할 수도 있다. 검체 (807) 가 파라핀 내장 검체이면, 비교적 적은 체적의 탈랍 용액 (예컨대, 12 마이크로리터의 크실렌) 이 갭 (930) 으로 이송될 수 있다. 대향부 (810) 는 액체 (802) 를 적용하기 위해서 롤링 (예컨대, 슬라이드 (243) 의 상부면으로부터 이격된 가상 평면을 따라 롤링, 상부면을 따라 롤링, 옆으로 롤링, 종방향으로 롤링 등) 되거나 다르게 조작 (예컨대, 회전, 병진운동, 또는 양자) 될 수 있다. 탈랍 후, 비교적 큰 체적의 시약이 갭 (930) 으로 이송될 수 있다. 예를 들어, 약 125 마이크로리터 ~ 약 180 마이크로리터의 체적의 염색제가 갭 (930) 으로 이송될 수 있다. 염색제는 검체 (807) 로 이송된 후 추후에 제거된다.
도 34a 및 도 38b 에 나타낸 방법은 분석 단계들 (예컨대, 항체 분석 및 크로모겐 분석) 을 수행하는데 사용될 수 있다. 분석 단계들은 비교적 저온에서 수행될 수 있다. 슬라이드 홀더 플래튼 (601) 은 약 35 ℃ ~ 약 40 ℃ 범위 내 온도로 검체 및/또는 프로세싱 액체를 유지할 수 있다. 일 실시형태에서, 액체 및/또는 검체는 약 37 ℃ 의 온도로 유지된다. 디스펜서 (예컨대, 도 31 의 디스펜서 (622)) 는 약 30 마이크로리터 ~ 약 350 마이크로리터의 타겟 체적을 유지하기 위해서 추가 액체를 이송할 수 있다. 일부 프로토콜들에서, 디스펜서는 약 4 내지 약 5.1 마이크로리터/분 ~ 약 5.6 마이크로리터/분의 비율로 추가 액체를 이송한다. 이러한 실시형태들에서, 액체 (예컨대, 도 10 의 액체 (802)) 체적은, 약 10% ~ 90% 의 상대 습도, 약 ± 1 ℃ 의 평균 슬라이드 온도 공차를 갖는 약 15 ℃ ~ 약 32 ℃ 의 주위 온도, 및 약 25 ~ 60 밀리미터/초의 대향부 롤링 속도를 기반으로 약 15 분의 기간 동안 약 90 마이크로리터 ~ 약 175 마이크로리터의 범위에서 유지될 수 있다. 증발율은 일반적으로 롤링 속도에 비례할 수도 있다. 롤링 속도가 약 20 밀리미터/초이라면, 약 3.8 마이크로리터/분 ~ 약 4.2 마이크로리터/분의 보충율은 약 115 마이크로리터 ~ 약 200 마이크로리터의 체적을 유지할 수 있다. 롤링 속도가 약 40 밀리미터/초이라면, 약 5.1 마이크로리터/분 ~ 약 5.6 마이크로리터/분의 보충율은 약 115 마이크로리터 ~ 약 200 마이크로리터의 액체 (802) 의 체적을 유지할 수 있다. 약 90 밀리미터/초의 높은 롤링 속도에서, 보충율은 약 110 마이크로리터 ~ 약 200 마이크로리터의 체적을 유지하도록 약 7.6 마이크로리터/분 ~ 약 8.4 마이크로리터/분일 수 있다. 더 빠른 속도들이 가능할 수도 있지만 갭 높이, 대향부 반경, 및 유체 특성들에 의존한다. 습도 및 주위 온도들은 저온에서 증발율들에 영향을 줄 수 있지만, 예를 들어, 72 ℃ 보다 높은 온도들의 상승된 온도들에서는 큰 영향을 주지 않을 수도 있다.
타겟 복구를 위해, 롤링 속도는 약 100 밀리미터/초일 수 있고 보충율은 72 마이크로리터/분일 수 있다. 항원 복구를 위해, 롤링 속도는 약 180 밀리미터/초일 수 있고 보충율은 약 105 마이크로리터/분일 수 있다. 프로세싱 조건들을 기반으로 다른 보충율들이 선택될 수 있다.
타겟 복구를 위해, 롤링 속도는 약 25 밀리미터/초일 수 있고 보충율은 1.6 마이크로리터/분일 수 있다. 롤링 속도는 35 밀리미터/초일 수 있고 보충율은 2 마이크로리터/분일 수 있다. 롤링 속도가 45 밀리미터/초일 수 있다면, 보충율은 2.3 마이크로리터/분일 수 있다. 항원 복구를 위해, 롤링 속도는 약 65 밀리미터/초 ~ 약 100 밀리미터/초일 수 있고 보충율은 약 4 마이크로리터/분을 초과할 수 있다. 원하는 프로세싱 및 환경 조건들을 기반으로 다른 보충율들이 선택될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "대향성 요소" 는 광범위한 용어이고 본원에서 설명한 대로 슬라이드 상의 검체를 프로세싱하기 위해서 하나 이상의 물질들을 조작할 수 있는 표면, 타일, 스트립, 또는 다른 구조체를, 제한 없이, 지칭한다. 시스템 (100; 도 1) 의 부품들은 광범위한 다른 유형들의 대향성 요소들을 사용한다. 일부 실시형태들에서, 대향성 요소는 하나 이상의 스페이서들, 이격 요소들 또는 슬라이드에 대해 대향성 요소를 위치결정하기 위한 다른 특성부들을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 대향성 요소는 실질적으로 스페이서들, 이격 요소들 등이 없는 평활면 (예컨대, 비평면 유체-조작 면) 을 가질 수 있고 단층 구성 또는 다층 구성을 가질 수 있다. 평활면은 슬라이드를 따라 롤링하거나 다르게 주행할 수 있다. 위에서 검토한 대로, 대향성 요소들은 유체를 조작하기 위해서 고정 슬라이드에 대해 이동될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 슬라이드는 유체를 조작하기 위해서 고정 대향성 요소에 대해 이동된다. 또다른 실시형태들에서, 슬라이드와 대향성 요소 둘 다 유체를 조작하기 위해서 이동된다. 부가적으로, 2 개의 대향성 요소들은 검체들을 프로세싱할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 대향성 요소들은 대향성 요소들 사이에 홀딩되는 검체를 프로세싱하기 위해서 유체를 유인 및 조작하는데 사용될 수 있다. 그 후, 검체는 슬라이드 또는 알맞은 검체 캐리어로 전달될 수 있다. 대향부 (810; 도 34a 및 도 34b) 및 대향부 (2012; 도 46) 는 비제한적인 예시적 대향성 요소들이고 도 39 내지 도 56 과 관련하여 상세히 검토된다.
도 39 내지 도 42 는 대향부 (810) 의 일 실시형태를 보여준다. 대향부 (810) 는 보디 (1459), 포트 (1374), 및 슬롯 (1356) 을 포함할 수 있다. 보디 (1459) 는 제 1 열의 이격 요소들 (1450), 제 2 열의 이격 요소들 (1452), 및 검체 프로세싱 구역 (1453) 을 포함한다. 검체 프로세싱 구역 (1453) 이 슬라이드를 대면하고 액체와 접속할 때, 액체는 포트 (1374) 를 통하여 제거될 수 있다. 슬롯 (1356) 은 대향성 액추에이터의 특성부를 수용할 수 있다. 보디 (1459) 는 또한 대향부 (810) 를 정렬하는데 사용된 키이 특성부들 (1362, 1364; 예컨대, 홀들, 돌출부들 등) 을 포함할 수 있다. 도시된 특성부들 (1362, 1364) 은 홀들이다.
도 39 는 2 개 열들의 이격 요소들 (1450, 1452) 사이 검체 프로세싱 구역 (1453) 을 보여준다. 대향부 (810) 는 원하는 프로세싱 구역 (1453) (예컨대, 대향부 (810) 의 전체 면 (1460), 대향부 (810) 의 상부면 (1460) 대부분, 이격 요소들 (1450, 1452) 사이 구역 등) 을 제공하기 위해서 슬라이드에 대해 치수결정될 수 있는 가장자리들 (1454, 1456) 을 가지고 있다.
도 40 은 이격 요소들 (1450, 1452) 사이에 위치결정된 예시적 액체 밴드 (802; 팬텀선으로 도시) 를 보여준다. 액체 (802) 의 밴드는 이격 요소들 (1450, 1452) 과 접촉하지 않으면서 대향부 (810) 의 길이를 따라 이동할 수 있다. 액체 (802) 의 밴드는 임의의 이격 요소들 (1450, 1452) 주위에서 액체 축적 없이 변위될 수 있다.
이격 요소들 (1450, 1452) 은 원하는 양의 유체 (예컨대, 최소 양의 유체) 로 검체를 프로세싱하는 것을 도울 수 있다. 이격 요소들 (1450, 1452) 은, 또한, 인접한 요소들 사이에서 위킹을 감소, 제한, 또는 실질적으로 방지하도록 서로 이격될 수 있다. 액체 (802) 가 이격 요소들 (1450, 1452) 중 하나에 도달하면, 액체 (802) 는 인접한 이격 요소로 흐르지 않고 이격 요소와 슬라이드 사이 접촉 계면에 체류할 수 있다. 이격 요소들 (1450, 1452) 은, 액체를 프로세싱 구역 (1453) 에 근접하여 유지하도록 대향부 (810) 의 가장자리들 (1454, 1456) 로부터 이격되어 있다. 부가적으로, 다른 물체가 가장자리들 (1454, 1456) 에 접촉할지라도 대향부 (810) 아래에서 위킹을 방지하도록 액체 (802) 는 가장자리들 (1454, 1456) 로부터 충분히 멀리 떨어져 유지된다.
이격 요소들 (1450, 1452) 의 열들은 대향부 (810) 의 길이를 따라 종방향으로 연장된다. 슬라이드가 측방향으로 정렬된 이격 요소들 (1450, 1452) 과 접촉할 수 있도록 각 열의 이격 요소들 (1450, 1452) 중 대향한 이격 요소들은 일반적으로 측방향으로 정렬된다. 대향부 (810) 가 슬라이드를 따라 이동됨에 따라, 슬라이드는 측방향으로 정렬된 이격 요소들 (1450, 1452) 과 연속적으로 접촉하게 된다.
이격 요소들 (1450, 1452) 의 열들 각각은 일반적으로 서로 유사할 수 있다. 이에 따라, 달리 명시되지 않는 한, 이격 요소들 (1450, 1452) 의 열들 중 하나의 설명은 다른 열에 동일하게 적용된다. 이격 요소들 (1450) 의 열은 약 0.05 인치 (1.27 ㎜) ~ 약 0.6 인치 (15.24 ㎜) 범위의 인접한 이격 요소들 사이 평균 거리를 가지는 약 5 개의 이격 요소들 내지 약 60 개의 이격 요소들을 포함할 수 있다. 도 39 및 도 40 의 도시된 실시형태를 포함하는 일부 실시형태들에서, 이격 요소들 (1450) 의 열은 전체 면 (1460) 으로부터 바깥쪽으로 돌출한 19 개의 이격 요소들을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 이격 요소들 (1450) 의 열은 약 10 개의 이격 요소들 내지 약 40 개의 이격 요소들을 포함한다. 위에서 보았을 때 (도 40 참조), 이격 요소들 (1450) 의 열은 일반적으로 선형 구성을 갖는다. 다른 실시형태들에서, 이격 요소들 (1450) 의 열은 지그재그 구성, 사행 구성, 또는 그 밖의 다른 구성 또는 패턴을 갖는다.
이격 요소들 (1450) 은 서로 균등하게 또는 불균등하게 이격될 수 있다. 인접한 이격 요소들 (1450) 사이 거리는 이격 요소들 (1450) 의 높이들보다 클 수 있고 그리고/또는 대향부 (810) 의 보디 (1459) 의 두께 (T; 도 42) 보다 작을 수 있다. 필요하거나 원한다면 다른 간격 배열들이 또한 가능하다. 일부 실시형태들에서, 두께 (T) 는 약 0.08 인치 (2 ㎜) 이다. 가장자리들 (1454, 1456) 사이 폭 (W) 은 약 0.6 인치 (15.24 ㎜) ~ 약 1.5 인치 (38 ㎜) 의 범위에 있을 수 있다. 일부 실시형태들에서, 폭 (W) 은 약 1.2 인치 (30 ㎜) 이고 가장자리들 (1454, 1456) 은 실질적으로 평행할 수 있다. 다른 폭들도 또한 가능하다.
도 40 을 참조하면, 열들 (1450, 1452) 사이 거리 (D) 는 검체의 치수들 및 슬라이드의 치수들을 기반으로 선택될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 거리 (D) 는 약 0.25 인치 (6.35 ㎜) ~ 약 1 인치 (25 ㎜) 의 범위에 있다. 슬라이드가 표준 현미경 슬라이드이라면, 거리 (D) 는 약 0.5 인치 (12.7 ㎜) 미만일 수 있다.
도 42 는 이격 요소들 (1450) 중 하나를 나타낸다. 이격 요소 (1450) 의 높이 (H) 는 유체 조작 능력을 기반으로 선택될 수 있다. 검체가 약 0.0015 인치 (0.038 ㎜) 미만인 두께를 가지는 조직 섹션이라면 이격 요소 (1450) 는 약 0.0015 인치 (0.038 ㎜) 이하의 높이 (H) 를 가질 수 있다. 이격 요소들 (1450) 이 슬라이드와 접촉한다면 모세관 갭 (예컨대, 도 34a 내지 도 38b 의 갭 (930)) 의 최소 높이는 0.0015 인치 (0.038 ㎜) 일 것이다. 일부 실시형태들에서, 높이 (H) 는 약 0.001 인치 (0.025 ㎜) ~ 약 0.005 인치 (0.127 ㎜) 의 범위에 있다. 임의의 실시형태들에서, 높이 (H) 는 약 30 미크론, 20 미크론, 또는 10 미크론 미만인 두께를 가지는 얇은 조직 섹션들을 프로세싱하기 위해서 약 0.003 인치 (0.076 ㎜) (예컨대, 0.003 인치 ± 0.0005 인치) 이다.
이격 요소들 (1450, 1452) 의 패턴, 개수, 치수들, 및 구성들은 검체와 액체 사이 원하는 상호작용을 기반으로 선택될 수 있다. 대향부 (810) 가 이격 요소들의 필드를 포함한다면, 이격 요소들은, 제한 없이, 하나 이상의 열들, 어레이들, 기하학적 형상들 등을 포함할 수도 있는 상이한 패턴들을 형성하도록 대향부 (810) 를 가로질러 균등하게 또는 불균등하게 분배될 수 있다.
이격 요소 (1450) 는 부분적으로 구형 딤플 (dimple), 부분적으로 타원형 딤플 등일 수 있다. 도시된 이격 요소 (1450) 는 실질적으로 부분적으로 구형 딤플이다. 검체가 충분히 크거나 슬라이드의 일 측면을 향하여 이동한다면, 딤플 형태의 이격 요소 (1450) 는 슬라이드의 검체를 손상 또는 이탈시키지 않으면서 검체 위로 슬라이딩할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 이격 요소 (1450) 는 다면체 돌출부, 원추형 돌출부, 절두 원추형 돌출부, 또는 다각형 형상과 아치형 형상의 다른 조합체 형태일 수 있다.
도 41 의 보디 (1459) 는 약 2 인치 (5 ㎝) ~ 약 30 인치 (76 ㎝) 범위의 곡률 반경 (R) 을 갖는 단순 원호의 형태이다. 일부 실시형태들에서, 곡률 반경 (R) 은 약 15 인치 (38 ㎝) 또는 약 20 인치 (74 ㎝) 이다. 프로파일 편차의 공칭 반경은 약 0.1 인치 이하일 수 있다. 프로파일의 실제 반경은 약 0.01 인치 미만 벗어날 수 있다. 이러한 실시형태들은, 위에서 보았을 때, 일반적으로 직사각형 형상을 가지고, 또한 슬라이드의 폭에 걸쳐있고, 특정 체적에 대해, 슬라이드를 따라 적은 길이 변화량을 가지는 액체 밴드를 만들기에 아주 적합하다. 곡률 반경 (R) 은, 프로세싱될 검체들의 수, 유체 교반 양, 프로세싱 액체들의 특성, 이격 요소들 (1450, 1452) 의 높이 등을 기반으로 선택될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 대향부 (810) 는 복합 호 (예컨대, 타원 호), 합성 호 등의 형태이다. 또다른 실시형태들에서, 대향부 (810) 는 실질적으로 평면일 수 있다. 폭 (W) 을 가로지르는 표면은 일반적으로 직선형일 수 있다.
대향부 (810) 는, 전체 또는 부분적으로, 폴리머들, 플라스틱들, 엘라스토머들, 복합재들, 세라믹들, 유리, 또는 금속들, 뿐만 아니라 프로세싱 유체들 및 검체와 화학적으로 상용가능한 그밖의 다른 재료로 만들어질 수 있다. 예시적 플라스틱들은, 제한 없이, 폴리에틸렌 (예컨대, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 혼화물들 등), 플루오르화 폴리비닐리덴 (PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 퍼플루오로알콕시 (PFA), 또는 그것의 조합물들을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 대향부 (810) 는 단일 재료로 만들어질 수 있다. 다른 실시형태들에서, 대향부 (810) 의 다른 부분들은 다른 재료들로 만들어진다. 대향부 (810) 가 일회용이라면, 대향부는, 전체 또는 부분적으로, 비교적 저가의 재료로 만들어질 수 있다. 대향부 (810) 가 강성이라면, 대향부는, 전체 또는 부분적으로, 폴리카보네이트, 우레탄, 폴리에스테르, 금속 코팅된 플레이트 등으로 만들어질 수 있다.
도 41 을 다시 참조하면, 단부 (952) 는 테이퍼 구역 (1461) 형태의 유인 특성부를 포함한다. 테이퍼 구역 (1461) 은 액체 밴드를 유인하도록 위치결정된다. 대향부 (810) 가 오버 롤링됨에 따라, 액체 밴드는 테이퍼 구역 (1461) 에 접촉하여 달라붙을 수 있다. 곡면 (1463) 은 액체가 달라붙을 수 있는 큰 표면적을 제공한다. 도시된 테이퍼 구역 (1461) 은 액체 밴드를 유인하도록 표준 현미경 슬라이드와 협동작용하기 위해서 약 0.08 인치 이하의 곡률 반경을 갖는다. 필요하거나 원한다면 다른 곡률 반경들이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 라운드형 가장자리 (1461) 의 곡률은 대향부 (810) 의 폭 (W) 을 가로질러 균일하다. 다른 실시형태들에서, 라운드형 가장자리의 곡률은 대향부 (810) 의 폭 (W) 을 가로질러 변한다.
대향부 (810) 는 교차 오염을 방지하도록 일회용일 수 있다. 본원에서 사용된 대로, 대향성 요소, 프로세싱 액체 등과 같은 시스템 또는 성분 (또는 성분들의 조합물) 에 적용될 때 용어 "일회용" 은 광범위한 용어이고 일반적으로, 제한 없이, 당해 시스템 또는 성분이 한정된 횟수 사용된 후 폐기되는 것을 의미한다. 대향성 요소와 같은 일부 일회용 부품들은 한 번만 사용된 후 폐기된다. 일부 실시형태들에서, 프로세싱 장치의 다수의 부품들은 캐리오버 오염을 추가로 방지 또는 제한하기 위해서 일회용이다. 다른 실시형태들에서, 부품들은 비일회용이고 임의의 횟수 사용될 수 있다. 예를 들어, 비일회용인 대향성 요소들은 대향성 요소의 특징들을 눈에 띄게 변경하지 않으면서 상이한 유형들의 세정 및/또는 살균 프로세스들을 부여받을 수도 있다.
본원에 개시된 슬라이드들은 1 인치 x 3 인치 현미경 슬라이드, 25 mm x 75 mm 현미경 슬라이드, 또는 다른 유형의 평평하거나 실질적으로 평평한 기판일 수 있다. "실질적으로 평평한 기판" 은, 제한 없이, 적어도 하나의 실질적으로 평평한 면을 가지는 임의의 물체를 지칭하지만, 더욱 전형적으로 물체의 대향한 측면들에 2 개의 실질적으로 평평한 면들을 가지는 임의의 물체를 지칭하고, 더욱더 전형적으로 대향한 실질적으로 평평한 면들을 가지는 임의의 물체를 지칭하고, 이 대향한 면들은 일반적으로 크기가 동일하지만 물체에서 그 밖의 다른 면들보다 더 크다. 일부 실시형태들에서, 실질적으로 평평한 기판은 플라스틱들, 고무, 세라믹들, 유리, 실리콘, 반도체 재료들, 금속들, 그것의 조합물들 등을 포함하는 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 실질적으로 평평한 기판들의 비제한적인 실시예들은 평평한 커버들, SELDI 및 MALDI 칩들, 실리콘 웨이퍼들, 또는 적어도 하나의 실질적으로 평평한 면을 가지는 다른 일반적인 평면 물체들을 포함한다.
전술한 바로부터, 본 발명의 특정 실시형태들은 예시적 목적으로 본원에서 설명되었음이 이해될 것이고, 본 발명의 적어도 일부 실시형태들의 설명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하도록 잘 알려진 구조들 및 기능들은 상세히 도시되거나 설명되지 않았다. 본원에 설명한 시스템들은 분석을 위한 생물학적 검체들을 준비하기 위한 광범위한 프로세스들을 수행할 수 있다. 문맥에서 허용하는 경우, 단수 또는 복수 용어들은 또한 복수 또는 단수 용어를 각각 포함할 수도 있다. 단어 "또는" 은, 단어가 2 가지 이상의 항목들 리스트에 대해 다른 항목들을 제외한 단일 항목만을 의미하도록 제한되어야 함을 나타내는 명확한 절과 연관되지 않는다면, 그러면 이러한 리스트에서 "또는" 의 사용은 (a) 리스트에서 임의의 단일 항목, (b) 리스트에서 모든 항목들, 또는 (c) 리스트에서 항목들의 임의의 조합을 포함하는 것으로 해석될 것이다. 단수형 형태들과 정관사는 문맥상 분명히 달리 나타내지 않는다면 복수형 대상들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "검체" 의 언급은 하나 이상의 검체들, 예로 2 개 이상의 검체들, 3 개 이상의 검체들, 또는 4 개 이상의 검체들을 나타낸다.
전술한 다양한 실시형태들은 추가 실시형태들을 제공하기 위해서 조합될 수 있다. 본원에서 설명한 실시형태들, 특성부들, 시스템들, 기기들, 재료들, 방법들, 및 기법들은, 일부 실시형태들에서, 미국 특허 출원 제 13/509,785 호; 미국 특허 출원 제 13/509,785 호; 미국 특허 출원 제 13/157,231 호; 미국 특허 제 7,468,161 호; 및 국제 출원 제 PCT/US2010/056752 호에서 설명한 실시형태들, 특성부들, 시스템들, 기기들, 재료들, 방법들, 및 기법들 중 임의의 하나 이상과 유사할 수도 있고, 상기 문헌들 모두 참조로 전부 원용된다. 게다가, 본원에서 설명한 실시형태들, 특성부들, 시스템들, 기기들, 재료들, 방법들, 및 기법들은, 임의의 실시형태들에서, 전술한 국제 출원 제 PCT/US2010/056752 호; 미국 특허 출원 제 13/509,785 호; 미국 특허 제 8,296,809 호; 및 미국 특허 제 7,468,161 호에 개시된 실시형태들, 특성부들, 시스템들, 기기들, 재료들, 방법들, 및 기법들 중 임의의 하나 이상과 관련하여 적용되거나 사용될 수도 있다. 개시된 실시형태들의 양태들은, 필요하다면, 또다른 실시형태들을 제공하도록 다양한 특허들, 출원들, 및 공개들의 개념들을 이용하도록 변경될 수 있다. 위에서 열거된 모든 출원들은 본원에서 참조로 전부 원용된다.
이들 변화들 및 다른 변화들이 위의 상세한 설명을 고려하여 실시형태들에 행해질 수 있다. 예를 들어, 시일 요소는 원피스 또는 다중 피스 구성을 가질 수 있고 임의의 수의 리텐션 특성부들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 하기 청구항들에서, 사용된 용어들은 청구항들을 명세서와 청구항들에 개시된 특정 실시형태들에 제한하지 않도록 해석되어야 하고, 이러한 청구항들이 권리를 갖는 전 범위의 등가물들과 함께 모든 가능한 실시형태들을 포함하도록 해석되어야 한다. 그러므로, 청구항들은 본 개시에 의해 제한되지 않는다.
Claims (26)
- 슬라이드 프로세싱 장치로서,
슬라이드를 수용하도록 구성된 수용 구역을 가지는 슬라이드 홀더 플래튼 (platen) 으로서, 상기 슬라이드의 제 1 측면은 상기 수용 구역을 대면하고 제 2 측면은 상기 수용 구역을 대면하지 않는, 상기 슬라이드 홀더 플래튼; 및
대향성 요소와 상기 수용 구역에 위치한 슬라이드 사이에 모세관 갭을 규정하도록 상기 대향성 요소를 홀딩하도록 위치결정된 대향성 액추에이터로서, 상기 대향성 액추에이터는 상기 슬라이드를 따라 제 1 방향으로 상기 모세관 갭을 이동시켜서 상기 슬라이드의 상기 제 2 측면을 따라 액체 밴드를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동시키고 상기 제 1 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 액체 밴드의 폭을 감소시키도록 구성되는, 상기 대향성 액추에이터를 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 액체 밴드를 이동시키도록 상기 슬라이드를 따라 상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 반대인 제 2 방향으로 상기 대향성 요소를 교대로 롤링시키도록 구성되고, 상기 제 1 위치에서 상기 액체 밴드는 상기 대향성 요소의 단부와 상기 슬라이드 사이에 위치하고, 그리고 상기 제 2 위치에서 상기 액체 밴드는 상기 대향성 요소와 상기 슬라이드의 단부 사이에 위치하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 액체 밴드를 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 중 다른 하나로 이동시키기 전 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 각각에서 상기 액체 밴드의 폭을 감소시키는 것을 더 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 슬라이드 및/또는 상기 대향성 요소 중 적어도 하나의 단부에 의해 규정된 개구의 단부에서 상기 액체 밴드의 폭을 적어도 50% 만큼 감소시키도록 상기 슬라이드에 대해 상기 대향성 요소를 이동시키도록 구성되는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 액체 밴드의 폭을 유지하면서 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에서 상기 액체 밴드를 변위시키도록 상기 대향성 요소를 이동시키도록 구성되는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 액체 밴드가 상기 대향성 요소와 상기 슬라이드 사이 개구의 제 1 단부에서 좁아지는 제 1 구성과 상기 액체 밴드가 상기 개구의 제 2 단부에서 좁아지는 제 2 구성 사이에서 이동가능한, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 액체 밴드의 상기 제 2 측면이 상기 대향성 요소와 상기 슬라이드 중 하나의 단부에서 실질적으로 고정되게 홀딩되는 동안 상기 액체 밴드의 상기 폭을 감소시키기 위해서 상기 액체 밴드의 상기 제 2 측면을 향해 상기 액체 밴드의 제 1 측면을 이동시키도록 오버-롤 (over-roll) 구성으로 이동가능한, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 슬라이드 홀더 플래튼과 상기 대향성 액추에이터를 포함하는 염색 (staining) 모듈; 및
상기 염색 모듈에 통신적으로 (communicatively) 결합된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 모세관 갭을 이동시키기 위해서 상기 대향성 요소를 이동시키도록 상기 염색 모듈에 명령하도록 프로그래밍되는, 상기 제어기를 더 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터의 대향성 리시버에 의해 홀딩되는 장착 단부, 상기 장착 단부 반대쪽의 유인 (captivating) 단부, 상기 장착 단부와 상기 유인 단부 사이 메인 보디를 포함하는 대향성 요소를 더 포함하고,
상기 장착 단부가 상기 슬라이드로부터 이격되게 이동함에 따라 상기 슬라이드 상의 라벨에 근접한 상기 슬라이드의 장착면의 단부에서 액체를 축적하도록 상기 유인 단부는 상기 슬라이드와 협동작용하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 수용 구역을 대면하는 테이퍼 단부를 가지는 대향성 요소를 더 포함하고, 상기 테이퍼 단부는 상기 액체 밴드와 접촉하여 유인하도록 위치결정되는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 테이퍼 단부는 상기 대향성 요소의 대향한 종방향으로 연장되는 가장자리들 사이에서 연장되는 라운드형 구역을 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 슬라이드의 단부와 상기 대향성 요소에 의해 규정된 개구의 단부에서 제 1 로케이션과 상기 개구의 대향한 단부에서 제 2 로케이션 사이에서 상기 액체 밴드를 이동시키도록 상기 슬라이드를 따라 상기 대향성 요소를 롤링시키도록 롤링 상태를 가지는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
슬라이드가 접촉면의 대향한 가장자리들을 지나 측방향으로 바깥쪽으로 연장되도록 상기 수용 구역의 접촉면에 의해 지지되는 슬라이드를 더 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터에 의해 홀딩되는 대향성 요소를 더 포함하고, 상기 대향성 요소는 약 0.08 인치 이하의 곡률 반경을 갖는 곡선형 유인 단부를 가지는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 수용 구역에서 상기 슬라이드를 따라 롤링하기 위한 아치형 보디를 가지는 대향성 요소를 더 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 슬라이드 프로세싱 장치로서,
슬라이드 홀더 플래튼; 및
대향성 리시버와 구동 기구를 포함한 대향성 액추에이터로서, 상기 대향성 리시버는 상기 대향성 요소와 상기 슬라이드 홀더 플래튼에 의해 홀딩되는 슬라이드 사이에 모세관 갭을 형성하기 위해서 대향성 요소를 홀딩하도록 위치결정되고, 상기 구동 기구는 상기 대향성 요소와 상기 슬라이드 사이 공간의 단부로 액체 밴드를 이동시키도록 상기 슬라이드를 따라 제 1 방향으로 상기 대향성 요소를 롤링시키기 위한 롤링 상태를 가지고, 상기 구동 기구는 상기 공간의 단부에서 유인된 상기 제 1 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 액체 밴드의 폭을 감소시키도록 상기 제 1 방향으로 상기 대향성 요소를 롤링시키기 위한 오버-롤링 상태를 가지는, 상기 대향성 액추에이터를 포함하는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는 상기 슬라이드의 장착면의 적어도 대부분을 가로질러 상기 액체 밴드를 이동시키기 위해서 상기 대향성 요소를 이동시키도록 구성되는, 슬라이드 프로세싱 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 대향성 액추에이터는, 상기 슬라이드로부터 이격되게 상기 대향성 요소의 적어도 일부분을 이동시킴으로써 상기 액체 밴드의 폭을 감소시키도록 구성되고, 상기 액체 밴드의 폭은 상기 슬라이드의 종방향 축선에 실질적으로 평행한 방향인, 슬라이드 프로세싱 장치. - 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법으로서,
슬라이드와 대향성 요소를 염색 모듈로 이송하는 단계;
상기 슬라이드와 상기 대향성 요소 사이 모세관 갭에 액체를 홀딩하도록 상기 염색 모듈에 의해 홀딩되는 슬라이드에 대해 상기 염색 모듈에 의해 홀딩되는 상기 대향성 요소를 위치결정하는 단계;
상기 슬라이드의 종방향 축선에 실질적으로 평행한 제 1 방향으로, 그리고 상기 슬라이드와 상기 대향성 요소 사이 개구의 단부를 향해 상기 액체를 변위시키도록 상기 슬라이드에 대해 상기 대향성 요소를 이동시키는 단계; 및
액체 밴드가 상기 개구의 단부에 유인되어 있는 동안 상기 제 1 방향으로 상기 액체 밴드의 폭을 감소시키도록 상기 슬라이드에 대해 상기 대향성 요소를 이동시키는 단계를 포함하는, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 반대인 제 2 방향으로 상기 슬라이드를 따라 상기 대향성 요소를 롤링시킴으로써 상기 개구의 단부와 상기 개구의 대향한 단부 사이에서 상기 액체 밴드를 교대로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 액체 밴드의 폭을 증가시키도록 상기 액체 밴드를 펼치는 단계; 및
상기 슬라이드 상의 검체를 가로질러 펼쳐진 상기 액체 밴드를 이동시키는 단계를 더 포함하는, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 21 항에 있어서,
상기 모세관 갭의 다른 단부로 상기 액체 밴드를 이동시키기 전 상기 모세관 갭의 일 단부에서 상기 액체 밴드의 폭을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 액체 밴드의 폭을 감소시키면서 상기 모세관 갭의 단부에서 실질적으로 액체 전부를 유인하는 단계를 더 포함하는, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 액체 밴드의 폭을 유지하면서 상기 슬라이드 상의 검체를 가로질러 상기 액체 밴드를 변위시키는 단계를 더 포함하는, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 슬라이드에 대해 상기 대향성 요소를 이동시킴으로써 상기 액체 밴드의 폭을 적어도 50% 만큼 감소시키는 단계를 더 포함하고, 상기 액체의 체적은 약 30 ㎕ 이상인, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 19 항에 있어서,
상기 액체 밴드의 폭은 상기 액체 밴드의 길이보다 작고, 상기 액체 밴드의 폭은 상기 슬라이드의 상기 종방향 축선에 실질적으로 평행하고, 상기 액체 밴드의 길이는 상기 슬라이드의 상기 종방향 축선에 실질적으로 수직인, 슬라이드에 의해 지지되는 검체를 프로세싱하기 위한 방법.
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