CN115279496A - 自动化染色***和反应室 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种处理器组件,其包括:能够操作以暴露载玻片上的样品的暴露站;能够操作以通过热喷墨过程将试剂施加到暴露的样品上的打印站;以及用于将载玻片从暴露站转移至打印站的机器人转移机构。此外,本公开还提供了一种试剂盒,其包括:限定容器的主体,该容器在其中具有腔体;所述容器中的非金属袋,该非金属袋能够操作以容纳试剂;以及位于所述主体的基部处的打印头,该打印头耦接至所述袋的出口。此外,本公开还提供了一种方法,其包括:暴露处理器组件中的载玻片上的样品;使用机器人将载玻片转移至处理器组件的打印站;以及在打印站处通过热喷墨打印过程将试剂施加到暴露的样品上。
Description
对相关申请的引用
本申请要求于2019年12月31日提交的第62/956,015号美国临时专利申请的权益,该临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
一种用于在生物样本上沉积试剂的自动化***。
背景技术
在各种场合中,出于诊断目的,需要进行生物样本的处理和测试。一般来说,病理学家和其他诊断医师收集和研究来自患者的样品,并利用显微镜检查和其它设备在细胞水平上评估样品。在病理学和其它诊断过程中通常涉及许多处理步骤,包括收集诸如血液和组织等生物样品、准备样品、准备显微镜载玻片、对显微镜载玻片上的样品进行染色、检查、重新测试或重新染色、收集另外的样品、重新检查样品、以及最终提供诊断结果。
样品(例如组织)染色处理器或染色器可以按不同的自动化水平操作,以处理用于组织学或病理学用途的人类或动物组织样本。在组织处理的各个阶段可能使用各种类型的化学试剂,并且已经开发了用于将试剂输送至包含样本的载玻片的各种***。已知的试剂输送***的例子包括少量释放分配器、手动倒入试剂桶、或通过管道与染色器连接的散装容器。
已知的***有多种缺点。例如,手工地倒入试剂桶或排空试剂桶容易发生交叉污染,耗费时间,并且需要倾倒的准确性,因而降低组织处理***的总体效率和准确性。另一个缺点是手工地倾倒和排出试剂可能会很草率,需要清理溢出物,从而导致仪器停机。另一个缺点是手工地选择和施加正确的试剂会引入人为错误的巨大风险,并且提高试剂选择错误和施加错误的可能性,造成假阳性或假阴性试验结果,不仅导致测试准确性和操作效率降低,而且导致误诊。
附图说明
本发明的实施例在附图中是以示例方式而非限制方式示出的,在附图中,相同的附图标记表示相同的元件。应说明的是,在本公开中对“一个”实施例的引用不一定指同一个实施例,这样的引用意味着至少一个。
图1示出了样品处理***的透视图,该样品处理***也被称为处理器组件或处理组件;
图2示出了图1的处理组件的俯视图,其中处理器组件的顶部外侧部分已被移除,以露出处理器组件的内部隔室;
图3示出了图1的处理组件的核心模块或部分的顶部前侧放大图,其中外壳的顶部外侧部分已被移除,以露出该模块的内部隔室,并且图中示出了核心模块或部分内部的载玻片篮;
图4示出了扫描和/或成像装置的顶部左侧透视图,该扫描和/或成像装置可以位于图1的处理组件的核心模块或部分的载玻片识别站中;
图5示出了图4的扫描和/或成像装置的顶部左侧透视图,其中基部(或底座,base)、支撑件、轨道和基座已被移除;
图6示出了图4的扫描和/或成像装置的顶部侧透视图,其中基部、支撑件、轨道和基座已被移除,并且图中示出了在载玻片篮中的载玻片下方处于向下或返回位置的升降机构;
图7示出了图4的扫描和/或成像装置的顶部侧透视图,其中基部、支撑件、轨道和基座已被移除,并且图中示出了在载玻片篮中的载玻片下方处于向上或前进位置的升降机构;
图8示出了图1的处理组件的染色模块或部分的顶部前侧放大图,其中外壳的顶部外侧部分已被移除,以露出该模块的内部隔室,此放大图示出了染色模块或部分的包括抗原修复站的部分;
图9示出了图1的处理器组件的染色模块或部分中的机器人机构和载玻片识别站的透视前侧视图;
图10示出了容纳在图1的染色模块或处理器组件的部分中的打印站的一部分的透视前侧视图,并且图中示出了将载玻片装载到打印站中的机器人机构;
图11示出了打印站的部件的放大前侧视图,该打印站容纳在图1的染色模块或处理组件的部分中,并且包括保湿器搁架组件;
图12A示出了穿过图11的保湿器搁架组件的线12-12’的视图,并示出了位于打印机下方的位置的载玻片托架直线导轨上的载玻片托板和载玻片托板上的载玻片;
图12B示出了穿过图11的保湿器搁架组件的线12-12’的视图,并示出了位于保湿器壳体下方的位置的载玻片托架直线导轨上的载玻片托板和载玻片托板上的载玻片;
图13示出了图11的保湿器搁架组件的一部分的放大前侧视图,该放大图示出了打印机和连接至打印机的两个试剂盒;
图14A示出了可以在图11的保湿器搁架组件中的打印机中使用的第一试剂盒的前侧视图;
图14B示出了可在图11的保湿器搁架组件中的打印机中使用的图14A的第一试剂盒的底部侧视图;
图14C示出了可在图11的保湿器搁架组件中的打印机中使用的第二试剂盒的前侧视图;
图14D示出了可在图11的保湿器搁架组件中的打印机中使用的图14C的第一试剂盒的底部侧视图;
图15示出了图11的保湿器搁架组件中的打印机的放大前侧视图,其中没有连接至打印机的试剂盒;
图16示出了试剂储存柜和邻近试剂储存柜的机器人机构的放大前侧视图,试剂储存柜和机器人机构分别容纳在图1的染色模块或处理组件的部分中,并且试剂储存柜包括布置在其中的用于容纳试剂盒的转盘;
图17示出了可以布置在图16的试剂储存柜中的转盘的顶部前侧视图;
图18示出了图17的转盘的分解前侧视图;
图19示出了适合用于图14A-14D所示的第一试剂盒或第二试剂盒的试剂盒打印头的护盖的顶部透视图;
图20示出了适合用于图14A-14D所示的第一试剂盒或第二试剂盒的试剂盒打印头的护盖的横截面侧视图;
图21示出了容纳在图1的染色模块或处理器组件的部分中的护盖移除和储存站的俯视图,护盖移除和储存站包括单元阵列,每个单元能容纳一个试剂盒护盖;
图22示出了图21的护盖移除和储存站的单元以及在移除遮盖试剂盒的打印头的护盖的过程中该单元上方的试剂盒;
图23示出了在移除遮盖试剂盒打印头的护盖的过程中在将护盖放置在单元中之后图22的单元和试剂盒;
图24示出了在移除遮盖试剂盒打印头的护盖的过程中在移除护盖并将护盖保持在单元中并且将试剂盒从单元分离之后图22的单元和试剂盒;
图25示出了容纳在图1的染色模块或处理组件的部分中的维修站的侧视图,该维修站包括两个试剂盒滑架、一个痰盂和两个擦拭器组件;
图26示出了在图25的维修站中装载试剂盒和维修试剂盒的过程中两个试剂盒滑架之一在维修站中在痰盂上方的移动;
图27示出了在维修试剂盒的过程中在将试剂盒附接至痰盂上方的试剂盒滑架之后图26的维修站的形态;
图28示出了在维修试剂盒的过程中试剂盒滑架从痰盂上方移动至图25的维修站中的擦拭站;
图29示出了图25的维修站中的擦拭站的放大前侧视图,其中擦拭站的前盖已被移除;
图30示出了图1的核心模块或处理组件的部分的顶部前侧放大图,其中外壳的顶部外侧部分已被移除,以露出该模块的内部隔室,并且图中示出了已经被从染色模块或部分带到核心模块或部分内的脱水站的载玻片篮;
图31示出了可以在图11的保湿器搁架组件中的打印机中使用的试剂盒1279A的前侧视图。
具体实施方式
在下面的段落中,将参照附图以示例的方式详细说明本发明。在整个说明书中,所示的实施例和实例应被认为是示例性的,而不是对本发明的限制。此外,对本文中公开的实施例的各个方面的参照并非意味着所有要求保护的实施例或方法必须包括所参照的方面。
图1示出了样品处理***的透视图,该样品处理***也被称为处理器组件。处理组件100可以是模块化组件,包括与染色模块120连接并通信的核心模块110。或者,所述模块化组件可以包括核心子模块(核心模块110)和染色子模块(染色模块120)中的每一个的模块。为了保证论述的清晰性,处理组件100的以下说明将把核心模块110和染色模块120视为组合在一起形成处理组件100的独立模块来说明。
核心模块110和染色模块120均包括外壳,该外壳包含用于封闭和储存处理组件100的各种部件的内部隔室,以实现对相应载玻片上的样品(生物样品(例如组织样品))的自动处理。核心模块110可以包括多个区域,这些区域包含但不限于用于将载玻片分类成期望的处理顺序或处理集合、对来自切片单元的载玻片上的样本(例如组织样品)进行脱蜡和烘烤、以及可选地在载玻片上打印一种或多种试剂之后对载玻片上的样本(样品)进行脱水的部件。染色模块120例如可以是免疫组织化学染色单元。一般来说,免疫组织化学染色涉及通过引入与抗原结合(例如特异性结合)的抗体来有选择性识别组织切片或细胞学样本的细胞中的抗原(例如蛋白质)的过程。可以实现抗体-抗原相互作用的可视化,例如,通过将抗体或其它染色试剂与能够催化产生颜色的反应的酶或在适当的照明条件下观察时显现荧光的荧光团缀合。染色模块120可以包括用于暴露样本中的抗原的抗原修复站、用于将一种或多种试剂沉积在载玻片上的样本(样品)上的打印站、用于在打印站中不使用试剂时储存试剂的试剂柜,以及可选地用于将盖玻片施加至载玻片上的样本的一个或更多个盖玻片。
请参考图1,处理组件100的核心模块110的前侧外部视图包括搁板或平台112,在该搁板或平台112上可以放置一个或更多个样本或显微镜载玻片篮,并通过入口115载入到核心模块110中,通过出口125从核心模块110中排出。样本或显微镜载玻片通常是很薄的平板玻璃,通常为75毫米长(长度尺寸)×26毫米宽(宽度尺寸)(例如3英寸长×1英寸宽),其厚度大约为1毫米(0.04英寸厚)。典型地,载玻片篮可以是可从Sakura Finetek USA,Inc.购得的10片或20片TISSUE-TEK载玻片篮。样本载玻片的长度尺寸大于TISSUE-TEK载玻片篮的高度尺寸。在一个或更多个载玻片被放置在TISSUE-TEK载玻片篮中时,它们处于纵向取向,使得载玻片的一端从TISSUE-TEK载玻片篮中伸出。入口115和出口125中的每一个的尺寸可以使其适于一次接收/排出一个载玻片篮或一次接收/排出多个载玻片篮(例如三个或四个载玻片篮)。核心模块110的前侧外部视图还示出了邻近入口115的开口114。开口114的尺寸使其适于接收或排出空篮。因此,开口114的高度尺寸可以大于空TISSUE-TEK载玻片篮的高度尺寸,但是小于在其中装有一个或更多个载玻片的TISSUE-TEK载玻片篮的高度尺寸。通过使开口的高度尺寸小于在其中装有一个或更多个载玻片的TISSUE-TEK载玻片篮的高度,降低了通过开口114错误放置包含载玻片的载玻片篮的风险。
图1示出了核心模块110还包括位于搁板112上方的核心模块110的前侧的界面135。界面135是电连接至与处理组件100的操作相关联的控制器或处理器的计算机界面,例如包括图形用户界面。图1的插图示出了连接至界面135的控制器或处理器136以及耦接至处理器或计算机136的存储器137。界面135可用于允许从人工端操作和控制处理组件100的核心模块110和核心模块120,并且可以提供关于核心模块110和核心模块120的操作的反馈信息。核心模块110的搁板112下方是抽屉或门113,该抽屉或门113提供通向模块的底部的入口,在该底部处可储存散装试剂和废物。处理器136可以电连接或无线连接至网络,例如记录、管理和存储临床实验室的数据的实验室信息***(LIS)。
图1示出了以并排布置形式连接至核心模块110的染色模块120。染色模块120包括搁板112和从搁板112延伸的开口1251,该开口1251提供通向染色模块的入口,以输送或排出试剂盒(例如喷墨试剂盒)。开口1251上方可以是一个或更多个窗口122,所述窗口122提供用于观察染色模块120的内部(在其中发生样品处理的内部隔室)的观察口。一个或更多个窗口122可以固定到模块的主体上,从而所述一个或更多个窗口不能被打开;或者,所述一个或更多个窗口可以按照能够打开的方式固定到主体上(例如在一端或边缘上有铰链连接)。在可以打开所述一个或更多个窗口122的情况下,所述一个或更多个窗口122可以用于接近染色模块120内的部件。在染色模块120的一个或更多个窗口122和搁板112下方是抽屉或门123和抽屉或门124,它们提供通向模块的底部的入口,在该底部处可以储存散装试剂和废物容器。散装试剂可以通过包括一个或更多个泵(未示出)的管道分配到核心模块110或染色模块120中的各个站。可以单独地或与其它散装试剂组合地分配的散装试剂的例子包括但不限于以下试剂:三羟甲基氨基甲烷缓冲盐水(TBS)、柠檬酸钠盐水(SSC)、蒸馏水、脱蜡溶液、酒精或二甲苯。所述一个或更多个泵可以连接至导管,所述导管例如向任何一个模块中的液槽供液。
图2示出了处理组件100的顶部前侧视图,其中核心模块110和染色模块120的外壳的顶部外侧部分已被移除。请参考图2,处理组件100包括搁板112,该搁板112过渡至核心模块110中的大致水平的处理平台1101,核心模块110包括分类站105、载玻片识别站1120、暴露或烘烤和脱蜡站1110、以及脱水站1130。典型地,在一篮载玻片被引入到核心模块110中时(例如通过入口115引入(参见图1)),这篮载玻片被送至分类站105或载玻片识别站1120。分类站105可以容纳一个或更多个空篮。空篮可以通过开口114引入到核心模块110中。在载玻片识别站1120,包含一个或更多个载玻片的载玻片篮中的每个载玻片的标签被单独地识别(例如扫描、读取和/或成像)。通过识别过程获得的信息被传送至控制器或处理器136。然后可以实施分类过程,在该过程中,载玻片在被扫描、读取和/或成像之后被返回到篮中,或者载玻片被放置在另一个篮中。载玻片分类可以允许将特定患者(病例)的载玻片一起放在一个篮中,而不是与来自一个或更多个其它病例的载玻片放在一起。或者或另外,可以根据载玻片将在处理组件100中经历的处理过程来分类载玻片。例如,载玻片处理方案可能要求在染色前对载玻片上的样品进行至少两种可能的抗原修复过程之一。典型地,一些样品需要在较低pH下的抗原修复过程(例如柠檬酸钠,pH=4-6),而其它样品需要在较高pH下的抗原修复过程(例如Tris-EDTA,pH=8-12)。处理组件100会考虑到在一个或更多个载玻片处于篮中时应进行抗原修复。因此,在分类站105处,可以将载有需要较低pH值来进行抗原修复的样品的载玻片放在一个篮中,而将载有需要较高pH值来进行抗原修复的样品的载玻片放在另一个篮中。载玻片可以由能够操作以沿着导轨1145在x方向上移动的机器人机构1140转移。导轨1145可以垂直于轨道1146布置并可滑动地附接至导轨1146,从而导轨1145能够操作以在处理组件100的前面和后面之间在y方向上移动。导轨1146可以在每一端附接至处理器100的侧壁的前面和后面。
一旦载玻片上的样品被识别并且载玻片被可选地分类到期望的载玻片篮中,载玻片篮就被从分类站105或载玻片识别站1120转移(或传送,transfer)至烘烤和脱蜡站1110,在烘烤和脱蜡站1110,载玻片篮中的载玻片被作为一组处理,以将样品附着到载玻片上,然后暴露样品(第一次暴露)。可以通过机器人机构1140将载玻片篮从载玻片分类站105或识别站1120转移至并通过烘烤和脱蜡站1110。在对载玻片篮中的载玻片上的样品进行附着和脱蜡之后,使用机器人机构1140将载玻片篮从核心模块110再次转移至染色模块120。
请仍参考图2,染色模块120包括大致水平的处理平台1201,该处理平台1201包括玻璃盖玻片站1230A、薄膜盖玻片站1230B、抗原修复站1240和打印站1270。典型地,使用机器人机构1140将一篮载玻片自动引入/送入染色模块120中(例如从核心模块110)。一旦处于染色模块120中,所述一篮载玻片就可被转移至抗原修复站1240。在抗原修复站1240,可以在升高的温度和压力下对载玻片进行抗原修复过程,以暴露样品中或样品上的抗原位点(第二次暴露)。载玻片被从抗原修复站1240单独地运送至打印站1270。在打印站1270,载玻片被单独地清洗,然后进行喷墨打印过程,以打印试剂(例如结合至样品上的目标暴露抗原的抗体)以及可以提供有色外观的其它酶和试剂,用于通过视觉***确定和随后验证试剂是否正确施加到样本上。可以利用在导轨12553上移动以将各个载玻片装载到打印机中的机器人机构1255逐一地打印载玻片。在打印站1270处的打印过程完成之后,载玻片被装载到载玻片篮中。然后,载玻片篮被转移回核心模块110,并被保持在缓冲器中,或者在脱水站1130对其进行脱水过程。缓冲或脱水过程可以对载玻片篮中的任何载玻片同时执行。在脱水过程之后,可选地将包含已被处理的载玻片的载玻片篮送到玻璃盖玻片站1230A或薄膜盖玻片站1230B,并且可以向载玻片篮中的每个载玻片增加盖玻片。在可选的盖片操作之后,可以通过核心模块110中的出口125排出载玻片篮。
图3示出了处理组件100的核心模块110的顶部前侧放大图,其中外壳的顶部外侧部分已被移除,以露出该模块的内部隔室。出于示例的目的,图3示出了五个载玻片篮(载玻片篮210A、载玻片篮210B、载玻片篮210C、载玻片篮210D和载玻片篮210E)。载玻片篮210D和210E位于核心模块110的分类站105中;载玻片篮210C位于载玻片识别站1120中;载玻片篮210B位于烘烤和脱蜡站1110中;载玻片篮210A位于载玻片识别站1121中。在此示例中,载玻片篮210A、210B和210C分别包含载玻片,而载玻片篮210D和210E是空的。至少载玻片篮210A、210B和210C存在于核心模块110内的不同站处表明核心模块和处理组件100更通常地能够在相同或相似的时间在不同站处处理多个载玻片(例如多个包含一个或更多个载玻片的载玻片篮)。载玻片篮的一个例子是可从Sakura Finetek USA,Inc.购得的10片或20片TISSUE-TEK载玻片篮。这些载玻片篮可带有附接在每一端的可拆卸的手柄。在下文的论述中,在位于处理组件100中时,载玻片篮可能没有手柄。
如上文所述,载玻片篮210C被置于载玻片识别站1120中的入口115内。在装载时,操作者或机器人可以将一个或更多个载玻片篮(例如一个或更多个10片或20片TISSUE-TEK载玻片篮)输送至入口115。在于2020年10月12日提交的名称为“组织处理模块之间的自动转移”的第PCT/IB2020/059562号专利申请中说明了一种能够操作以将载玻片篮输送至处理组件100的机器人装置,该专利申请通过引用并入本文。在入口115和搁板112的一部分内的处理平台1101上可以布置输送机1102A,例如带式输送机***。输送机1102A可以包括两个或更多个带轮、以及围绕带轮旋转的循环带11021。带轮布置在搁板112/处理平台1101下方,从而带11021的上侧或外露侧可以与搁板112/处理平台1101在同一个平面内。带11021可以具有与入口115大约同样宽的宽度,以允许将三个或更多个篮放置在其上,并且带11021的外(上)表面可以位于与处理平台1101的平面相似的平面内。所述带轮之一或两者可连接至电动机,以使带轮向前旋转(进入核心模块110)或向后旋转(从核心模块110出来)。电动机可以连接至处理器136。处理器136中的可执行指令可以包括使带11021向前或向后运动的指令。入口115的一侧的传感器(例如光眼传感器)可以感测篮的存在并与处理器136通信。响应于一个或更多个篮(例如载玻片篮210C、载玻片篮210D和载玻片篮210E)在入口115处的存在,处理器136中的可执行指令可以使输送机***1102的一个或两个带轮旋转并驱动带11021,并将所述一个或更多个载玻片篮送至分拣站105。或者,输送机1102A中的一个或更多个传感器可以检测其上的一个或更多个载物玻片篮的存在,并使输送机1102A运行。在入口115引入的载玻片篮可以包含一个或更多个载玻片。每一次可以通过入口115和输送机1102A将不止一个载玻片篮引入分拣站105。处理器136中的可执行指令可以包括一旦包含载玻片的载玻片篮被送入核心模块110中就指示机器人机构1140抓取包含载玻片的载玻片篮(例如载玻片篮210C)并将其转移到分类站105内的位置的指令。图2和图3示出了机器人转移组件,该机器人转移组件包括导轨或轨道1145以及附接至该导轨或轨道的底部的机器人机构1140。机器人机构1140能够操作以沿着导轨或轨道1145在x方向上移动。导轨或轨道1145可以附接至导轨或轨道1146,并且可以在其上沿着y方向滑动。导轨或轨道1146可以固定至核心模块110的相对的前壁和后壁,或者,在核心模块110和染色模块120是一个统一模块的情况下,可以固定至染色模块120的相对的前壁和后壁。导轨或轨道1146的定位和导轨或轨道1145的长度允许机器人机构1140移动至输送机1102A上方的位置,并独立地移动至分拣站105上方的位置。机器人机构1140可以包括末端执行器,该末端执行器可以牢固地抓住或接合载玻片篮。例如,机器人机构1140的末端执行器可以具有探出的臂、刀片或叉子,所述臂、刀片或叉子能够操作以抓住载玻片篮的相对侧,然后在输送机1102A与分拣站105之间转移载玻片篮。机器人机构1140包括机器人控制器1141(参见图3),该机器人控制器1141可以控制机器人运动(例如机器人机构1140在轨道1145上的运动)和由机器人机构1140执行的处理任务。机器人控制器1141通过硬接线或无线方式连接至处理器136。在处理器136与机器人控制器1141之间传送机器可读程序指令(例如从处理器136传送至机器人控制器1141),以指示机器人控制器和机器人机构1140执行期望的方案。在确认指令时和/或在完成由处理器136指示的动作之后,机器人控制器1141可以将一个或更多个信号传回处理器136。在这种情况下,从处理器136传送至机器人控制器141的程序指令可以是移动至输送机1102A上的载玻片篮(例如载玻片篮210C)上方的位置,并且例如通过抓住载玻片篮的相对侧来抓住或以其它方式接合载玻片篮,并将载玻片篮送至分类站105。
除了引入包含载玻片的载玻片篮之外,还可能希望将一个或更多个空载玻片篮引入到核心模块110中,并且希望在分类站105中存在这样的一个或更多个空载玻片篮。在分类操作中,空载玻片篮为一个或更多个载玻片提供目的地。在图3所示的图中,载玻片篮210D和载玻片篮210E是空的。载玻片篮210D和载玻片篮210E可能是通过开口114引入到核心模块110中的,该开口114的高度尺寸可以大于空载玻片篮(例如空TISSUE-TEK载玻片篮)的高度尺寸,但小于在其中装有一个或更多个载玻片的这种载玻片篮的高度尺寸。在入口114和搁板112的一部分内的处理平台1101上可以布置输送机1102B,例如类似于输送机1102A的带式输送机***。处理器136中的可执行指令或输送机1102B中的一个或更多个传感器可以使输送机1102B操作以将所述一个或更多个空载玻片篮送至分拣站105。处理器136中的可执行指令可以包括一旦空载玻片篮被带入核心模块110中就指示机器人机构1140抓取或以其它方式接合输送机1102B上的空载玻片篮(例如载玻片篮210D、载玻片篮210E)并将空载玻片篮转移至分拣站105内的位置的指令。空载玻片篮可被置于分类站105的与包含载玻片的任何载玻片篮分开的指定区域中,从而空载玻片篮的位置是已知的。
处理器136中的可执行指令还可以包括用于指示机器人机构1140将包含载玻片的载玻片篮(例如载玻片篮210C)从分类站105转移至载玻片识别站1120的指令。模块,至染色模块120的相对的前壁和后壁。导轨或轨道1146的定位和导轨或轨道1145的长度允许机器人机构1140移动至分类站105上方的位置,并且独立地移动至载玻片识别站1120上方的位置。在这种情况下,从处理器136传送至机器人控制器141的程序指令可以是移动至分类站105中的载玻片篮210C上方的位置,并且例如通过抓住载玻片篮的相对侧来抓住或以其它方式接合载玻片篮,并将载玻片篮210C送至载玻片识别站1120。在图3中,载玻片篮210C已经被机器人机构1140从分类站105送至载玻片识别站1120。
典型地,第一载玻片识别站1120可以包括扫描和/或成像装置,该扫描和/或成像装置类似于在2019年3月29日提交的名称为“独立载玻片识别读取器”的第16/370879号美国专利申请中所说明的装置,该专利申请的全部内容并入本文中。第16/370879号美国专利申请说明了一种接受一篮载玻片(例如10片或20片TISSUE-TEK载玻片篮)并自动地分别提升篮中的每个载玻片以读取和/或捕获载玻片上的标签的图像的装置。
图4示出了可以置于载玻片识别站1120中的扫描和/或成像装置的顶部左侧透视图。载玻片识别站1120邻近或接近核心模块110的输入端115,并且包括与第16/370879号美国专利申请中说明的装置类似的装置300,其中外壳已被移除。装置300包括轨道324,在核心模块110中,可以手动或自动将载玻片篮210C放置在该轨道324上。为了说明载玻片识别***的特征,载玻片篮210C被示为在该载玻片篮中只有两个载玻片。图4示出了包括基部302的装置300,该基部302被有代表性地示为具有矩形板形状。支撑件304从基部302垂直伸出,该支撑件304也具有矩形板的形状。轨道324和托盘310(以虚线示出)布置在支撑件304上。基座306在托盘310的一端从支撑件304伸出到托盘310上方。传感器401安装在基座306上。支架301连接至基座306并从基座306伸出一段距离,该距离至少等于载玻片篮的长度,支架301在其另一端保持屏幕303。
托盘310典型地是较薄的铝材。托盘310的侧壁从其底部垂直伸出并间隔开,以容纳篮210C。载玻片篮210C包括位于其相对侧的侧壁支撑件235A和侧壁支撑件235B。侧壁支撑件235A和235B是箭头形状的,箭头的尖端指向外侧(远离篮210)。托盘310的侧壁具有与侧壁支撑件235A和235B的形状相适应的形状,使得载玻片篮210C配合在托盘310内。
图5示出了图4的装置300,其中支架301、基部302、支撑件304、轨道324和基座306已被移除。如图所示,托盘310的底部具有贯穿其大部分长度的开口。带(例如塑料带)或轨道320布置在该开口内。在一个实施例中,带320设置在辊325A和辊325B上。辊325A和325B可以分开大约托盘310的长度的距离。辊325A和辊325B中的每一个都可以具有限定其圆周的多个等间距的齿。带320的一侧(面向辊325A和325B的一侧)具有类似的间隔开的齿,这些齿能够操作以与辊上的齿啮合。辊和带320上的齿的间距可以类似于载玻片篮210C中的将一个纵向布置的载玻片与另一个纵向布置的载玻片分开的凹口245之间的间距,从而该带可以逐个凹口245地停止载玻片篮210C。辊325B可以通过杆或轴332连接至电动机330。在一个实例中,电动机330是能够操作以旋转辊325B的电动步进电动机。辊325A布置在轴333上,并且可在其上旋转。
图4和图5还示出了用于提升载玻片篮210C中的各个载玻片的电动组件。在此实例中,装置300包括U形推杆350,该推杆350的竖向突出部的一端被定位成在托盘310的基部的开口内竖直移动,并且穿过开口并进入载玻片篮210C的基部230。推杆350的另一个竖向突出部位于托盘310的外部。连杆360在一端连接至推杆350,在第二端连接至L形旋转臂370。旋转臂370通过杆382连接至电动机380。在一个实施例中,电动机380是能够操作以旋转杆382的电动机。杆382的旋转使旋转臂370旋转。旋转臂370可枢转地连接至连杆360,并且旋转臂370的旋转使连杆360上下移动。连杆360的上下运动被传递至推杆350,推杆350本身随着电动机380的旋转而上下运动。向上运动使推杆350的竖直臂进出载玻片篮210C(进出载玻片篮的基部),以相对于载玻片的一端位于载玻片篮210C的基部的位置竖直地(沿Y方向)提升载玻片篮210C内的各个载玻片(例如载玻片290)。在从载玻片篮210C中提升某个载玻片(载玻片290)时,载玻片的区域2901被暴露,并且可以被传感器401读取和/或感测(例如扫描和成像)。
图6和图7示出了装置300的顶部侧面透视图,其中支架301、基部302、屏幕303、支撑件304、轨道324和基座306已被移除,并且图中示出了篮210中的载玻片的提升和返回。请参考图6和图7,这些附图示出了推杆350包括竖向突出部3502和竖向突出部3504,并且竖向突出部3502和竖向突出部3504被横向突出部3503分开。在此实施例中,推杆350的竖向突出部3502具有可容纳在载玻片篮210C中的宽度(例如通过载玻片篮210C的基部230的开口)和大致等于载玻片290的厚度且不大于凹口245的宽度的厚度。图6示出了载玻片篮210C下方(载玻片篮的基部下方)的推杆350的竖直部分3502、以及位于载玻片篮210C的基部230的狭槽中的载玻片290。在图6中,旋转臂370处于下侧位置。图7示出了处于上侧位置的旋转臂370。通过将旋转臂370从下侧位置移动至上侧位置,连杆360将推杆350向上提升大约63毫米到75毫米(2.5英寸到3英寸)的典型距离。载玻片篮中的载玻片可以被提升足够的距离,以露出载玻片上的标签以及载玻片上的切片(该切片是包埋在包埋介质(例如石蜡)中并被包埋介质包围的样品)。暴露切片可以允许传感器401捕获切片的图像。随着推杆350被提升,推杆350的部分3502进入载玻片篮210C,并且推靠载玻片290的一端并将载玻片290向上推,使得载玻片290的一端不再与载玻片篮210C的基部230相邻或接触。推杆350的竖直运动是由直线导轨385导引的。载玻片290处于上侧位置,相对于可能容纳在载玻片篮210C中的其它载玻片,载玻片290在载玻片篮210C的外部具有更大的长度部分。载玻片的部分2901可以被如上所述的传感器感测(例如扫描和成像)。
一旦载玻片篮(例如载玻片篮210C)被置于装置300的轨道324上,使得它位于载玻片识别站1120中的带320的一部分上方,带320就与载玻片篮的基部的齿(齿250,参见图4)接合,并且检测传感器345检测所述篮的存在。然后,带320可以被电动机330自动推进(例如响应于检测传感器345向电动机330发送信号),并且篮210C被朝着传感器401的方向推进。随着载玻片篮210C被推进,检测传感器340检测到载玻片篮210C中的载玻片的存在,电动机380被激活,并向上驱动推杆350以提升载玻片篮210C中的载玻片。检测传感器331感测推杆350的前进。从检测传感器331向传感器401发送的信号会警告检测到被抬升的载玻片,这允许传感器401然后感测被抬升的载玻片上的信息(例如读取和成像)。在感测之后,载玻片被降入载玻片篮210C中(框470),然后带320被电动机330推进,以推进载玻片篮210C,直到检测传感器340检测到篮210中的另一个载玻片。若检测到载玻片,则该载玻片被抬升并被感测到。
装置300可以电连接至处理器136,该处理器136协调电动机330和电动机380的运动。处理器136能够操作以从检测传感器331、检测传感器340和检测传感器345中的每一个接收或获取信号。处理器136包含非暂时性机器可读指令,该指令在被执行时使得推杆350被抬升,并且使得传感器401检测(例如读取和成像)被推杆350抬升的载玻片。该可执行指令还包括降低推杆350然后使电机380步进一段距离以将推杆350置于载玻片篮210C中的另一个载玻片位置下方的指令。该可执行指令还可以包括在传感器401分别感测到载玻片篮中的所有载玻片时从托盘310中弹出载玻片篮210C的指令。
传感器401可以连接至处理组件100的存储器(例如存储器137)和/或实验室信息***(LIS),该实验室信息***是为临床实验室记录、管理和存储数据的软件***。例如,在传感器401是条形码读取器或扫描器的情况下,传感器401能够操作以读取并可选地记录打印在载玻片上(例如在载玻片标签或载玻片的磨砂区域上)的一个或更多个条形码。该信息可包括但不限于患者数据(姓名、入院医师、订购部门、样本类型等)和用于载玻片上的样本的染色或其它方案(例如登记编号)。由传感器401读取的信息可以被传送至处理器136或LIS,以允许***跟踪载玻片,并且还随后对样本执行任何所需的染色方案或其它准备方案。读取的信息也可以显示在显示器135上并存储在存储器137中。应理解,条形码读取器或扫描器是能够操作以感测载玻片上的信息的传感器的一个例子。在另一个实施例中,传感器401可以是摄像头或其它读取器(例如射频识别(RFID)读取器)。典型地,传感器401可以包括读取器4012和扫描器/成像器4014,如图4所示。读取器4012可以是条形码读取器或扫描器(或者是获取载玻片上的标识信息的其它读取器或扫描器),并且扫描器/成像器4014能够操作以捕获(例如扫描)载玻片上的样品的图像。载玻片后面的屏幕303可以是近似于载玻片或载玻片的一部分(例如从篮中提起的载玻片的一部分)的大小(长度和宽度尺寸)的矩形体。屏幕303位于被提升的载玻片的后面,并且可以是纯色的,例如灰色或黑色,它提供背景,以改善传感器401对被提升的载玻片上的信息的检测。在载玻片最初被引入到核心模块110中时,载玻片上的样品可能被置于包埋介质中和/或被包埋介质渗透,所述包埋介质例如是通常被称为切片的石蜡。与被置于包埋介质中的样品相比,该包埋介质通常在载玻片表面上占据更大的面积。处理器136中的可执行指令可以指示扫描器/成像器4014读取载玻片上的标签或其它识别信息,并捕获切片的一部分(包括整个部分)的图像,从而能够确定切片中的样品的可能初始标识。捕获的切片图像可以存储或保存在存储器137中。通常,在使用诸如石蜡等包埋介质时,切片中的样品可能呈现出与周围包埋介质(例如石蜡)不同的颜色(例如不透明)。处理器136可以使用这种颜色差异来粗略估计样品在载玻片上的位置。例如,处理器136中的可执行指令可以包括在由扫描器/成像器4014捕获的存储图像上叠加网格并通过样品相对于包埋介质的颜色的颜色差异(例如使用波长差异)来检测切片中的样品的指令。使用与所述网格相关联的笛卡尔坐标,可以确定样品的近似位置,并将该位置存储或保存在存储器137中。另外,处理器136可以保存对篮中的被扫描的载玻片的计数,从而处理器136知道处理***100中的或已经在处理***100中被处理的载玻片的总数。
在某些情况下,可能需要将一篮中的载玻片分类到两个或更多个篮中。这种情况的例子包括但不限于基于病例(例如患者)对载玻片进行分类、以及基于染色或其它方案(例如抗原修复过程)对载玻片进行分类。分类载玻片的一种方式是在载玻片识别站1120中检测载玻片之后进行。在检测到(例如扫描)关于载玻片或载玻片上的样品的信息时,可以使用该信息将载玻片分类到特定的篮中。例如,在处理器136或其它LIS基于在载玻片识别站1120中从载玻片检测到的信息确定应将载玻片从载玻片篮210C转移到另一个篮的情况下,处理器136中的可执行指令可以包括指示机器人机构1140将载玻片转移到分类站105中的载玻片篮210D或载玻片篮210E的指令。图2和图3所示的机器人机构1140可以包括末端执行器,该末端执行器可以牢固地抓住载玻片(例如抓住相对的侧边缘),以在载玻片篮之间传送载玻片。为了帮助抓取载玻片,在载玻片识别站1120中,当载玻片在篮210C内处于抬升或提升位置时(例如当它被推杆350抬升或提升时),可以抓取载玻片。这可以在检测到信息之后立即进行,或者稍后进行(例如在检测到一个篮中的所有载玻片之后)。如上文所述,机器人机构1140包括机器人控制器1141(参见图3或图5),该机器人控制器1141可以控制机器人运动(例如机器人机构1140在轨道1145上的运动)和由机器人机构1140执行的处理任务。机器人控制器1141通过硬接线或无线方式连接至处理器136。在这种情况下,从处理器136传送至机器人控制器141的机器可读程序指令可以是移动至载玻片篮210C上方的位置,抓住被提升的载玻片,并将该载玻片送至载玻片篮210D。如上文所述,可以使用机器人机构1140在不同的时间抓取和传送各个载玻片篮以及各个载玻片。机器人机构1140可以使用一个末端执行器来完成任何一种任务,该末端执行器例如是具有两个突出臂、刀片或叉子的末端执行器,所述突出臂、刀片或叉子的分开距离可以根据末端执行器是抓取篮(较宽宽度)还是载玻片(较窄宽度)来调整。或者,机器人机构1140可以使用不同的末端执行器来执行某些任务。例如,一个末端执行器可以是用于通过抓住载玻片篮的相对侧来抓取载玻片篮的具有突出臂、刀片或叉子的末端执行器,而另一个末端执行器可以是用于通过载玻片的表面上的真空抽吸连接来抓取各个载玻片的真空抽吸装置。各个末端执行器可以储存在处理组件100内,并且从处理器向机器人机构1140(例如向机器人控制器1141)发出的可执行指令可以包括指示机器人机构在执行任务之前选择适当的末端执行器的指令。
一旦载玻片篮(例如载玻片篮210C)中的所有载玻片被传感器401检测到并被可选地分类(例如一些载玻片被从载玻片篮210C取出并被放置在载玻片篮210D中),就可以使用机器人机构1140通过移动机器人机构1140将载玻片篮210C从载玻片识别站1120移除。一个方案可以是将载玻片篮(例如载玻片篮210C)从载玻片识别站1120转移至烘烤和脱蜡站1110。导轨或轨道1145可被定位在足够的高度,以允许在载玻片篮210C的相应侧操纵机器人机构1140的末端执行器(例如用于抓住载玻片篮210C的相对侧的两个突出臂、分开一定距离的刀片或叉子),然后抓住载玻片篮,随后上升以通过手柄抬升载玻片篮。然后,可以抬升载玻片篮(例如载玻片篮210C),随后将其转移至烘烤和脱蜡站1110。
在对载玻片上上的样品(例如组织样品)进行染色/打印之前,可以烘烤石蜡包埋的样品,以使样品附着到载玻片上,然后脱除石蜡(脱蜡)以暴露样品,以允许水溶液渗透样品(第一次暴露)。在烘烤和脱蜡站1110,可以对包含一个或更多个载玻片(每个载玻片包含石蜡包埋的样品)的载玻片篮进行一系列操作以烘烤样品,然后脱蜡。这些操作是在载玻片处于载玻片篮中时进行的,这允许将多个样品一起烘烤和脱蜡。典型地,烘烤和脱蜡站1110包括三个液槽或隔室,每个液槽或隔室都带有专用的盖子。每个盖子可以连接至铰链,可以通过来自处理器136的指令自动驱动该铰链。图3有代表性地示出了液槽或隔室1112的盖子处于打开状态,而液槽或隔室1114的盖子以及液槽或隔室1116的盖子处于关闭状态。图3还示出了机器人机构1140的末端执行器,该末端执行器是抓住载玻片篮210B的两个伸出臂、刀片或叉子,并且机器人机构1140将载玻片篮210B置于液槽或隔室的空腔中。作为烘烤操作的一部分,液槽或隔室1112能够操作以加热载玻片篮中的载玻片。热处理应足以使载玻片上的样品附着或进一步附着到载玻片(玻璃载玻片)上,并且可能软化与载玻片上的切片相关的包埋介质。典型地,液槽或隔室1112可以在其外部的一个或更多个侧面上衬有电阻加热元件,该电阻加热元件足以将液槽或隔室1112的空腔内的温度提升到大约55℃到70℃的温度。液槽或隔室1114包括一定量的脱蜡溶液,例如二甲苯,该脱蜡溶液的量足以浸没纵向放置在载玻片篮中的载玻片的样品部分。液槽或隔室1114可以是一系列包含相似或不同脱蜡溶液的液槽或隔室。液槽或隔室1114的一个多液槽或隔室的例子是包含一定量的二甲苯的第一液槽或隔室和包含一定量的醇类(例如乙醇)的第二液槽或隔室。液槽或隔室1116包含一定量的清洗液,例如水或其它含水清洗液。
烘烤和脱蜡过程可以在处理器136中的可执行指令的控制下自动进行。这样的指令可以包括用于单独地打开液槽或隔室上的一个或更多个盖子、将载玻片篮放置到液槽或隔室中、操作(例如烘烤、脱蜡等)的时间、从液槽或隔室中取出载玻片篮、以及关闭一个或更多个盖子的指令。作为用于使样品附着到载玻片篮中的载玻片上并对其脱蜡的烘烤和脱蜡过程的一个例子,液槽或隔室1112上的盖子自动打开,然后机器人机构1140将载玻片篮(例如所示的载玻片篮210B)放置在液槽或隔室1112中,并且执行足以使样品附着到各个载玻片上并熔化各个载玻片上的石蜡的烘烤过程(例如5分钟至60分钟)。机器人机构1140可以将载玻片篮转移到液槽或隔室1112中,并与载玻片篮脱开。然后,在烘烤操作期间,可以自动关闭液槽或隔室1112的顶部的门或盖子。在烘烤操作之后,液槽或隔室1112上的门或盖子可以自动打开,然后机器人机构1140可以与载玻片篮(例如载玻片篮210B)接合,并将载玻片篮向液槽或隔室1114转移。液槽或隔室1114上的门或盖子可被自动驱动以打开,并且机器人机构1140可将载玻片篮转移到液槽或隔室1114中,并与载玻片篮脱开。液槽或隔室1114可以包含一定量(体积)的一种或多种脱蜡溶液,所述脱蜡溶液的量足以至少使载玻片篮中的载玻片上的样品浸没在该脱蜡溶液中。在载玻片篮自动转移到液槽或隔室1114中之后,液槽的门或盖子可以自动关闭。可以对篮中的载玻片进行典型的脱蜡操作,例如进行3分钟至5分钟。液槽或隔室1114可以包括搅拌器(例如磁力搅拌器),以在脱蜡操作期间搅拌其中的脱蜡溶液。或者,在将载玻片篮转移到液槽或隔室1114中时,液槽或隔室1114的门或盖子可保持打开,而不是与载玻片篮脱开,机器人机构1140可在脱蜡操作期间提升和降低载玻片篮,以搅动液槽或隔室中的脱蜡溶液。在脱蜡操作之后,机器人机构1140自动将载玻片篮转移到液槽或隔室1116中。液槽或隔室1114上方的门或盖子然后可以自动关闭,并且液槽或隔室1116上方的门或盖子可被自动驱动以打开,机器人机构1140然后可以将载玻片篮转移到液槽或隔室1116中。液槽或隔室1116可以包含一定量(体积)的一种或多种清洗液,所述清洗液的量足以至少使载玻片篮中的载玻片上的样品浸没在该清洗液中。可以对篮中的载玻片进行3分钟至5分钟的典型的清洗操作。在清洗操作期间,可以关闭与液槽或隔室1116相关联的门或盖子,并且可以搅拌其中的清洗液。或者,机器人机构1140可以在清洗操作期间保持与载玻片篮接合,并且重复地提升和降低载玻片篮以搅动清洗液。
在烘烤和脱蜡站1110中对包含在载玻片篮中的载玻片进行处理之后,可以将载玻片篮转移至染色模块120。可以使用机器人转移组件(例如机器人机构1140)来转移载玻片篮。如图2所示,导轨或轨道1146可以位于染色模块120中(例如从前壁延伸到后壁),并且/或者处于垂直于导轨或轨道1146的取向的导轨或轨道1145可以具有延伸到染色模块120的一部分中的长度。在处理器136和机器人控制器1141之间传送的机器可读程序指令(例如从处理器136传送以指示机器人控制器1141)执行将载玻片篮(例如载玻片篮210A或210B,图3)从烘烤和脱蜡站1110转移至染色模块120中的抗原修复站1240的方案(参见图2)。机器人机构1140可以用其末端执行器抓住载玻片篮,导轨或轨道1145可以向处理组件100的前面移动,并且机器人机构1140可以沿着导轨或轨道1140转移至染色模块120,到达抗原修复站1240上方和附近的位置。
图8示出了包括抗原修复站1240的染色模块120部分的放大图。在抗原修复站1240,可以在升高的温度和压力下对载玻片进行抗原修复过程,以暴露样品中或样品上的抗原位点(第二次暴露)。抗原修复站1240可以包括一个或更多个用于容纳修复剂的腔室。两个或更多个腔室提供使用相同或不同修复剂的机会。典型地,一个腔室可以包含低pH抗原修复液(例如pH 6的柠檬酸钠修复液),而另一个腔室可以包含较高pH的抗原修复液(例如pH 8至pH 10的三羟甲基氨基甲烷修复液)。图8示出了并排布置在处理平台1201内的两个腔室,即,腔室1241和腔室1243。盖子(分别是盖子1245和盖子1246)可枢转地连接至腔室1241和腔室1243中的每一个的一侧,所述盖子可以被来自处理器136的指令自动地驱动打开或关闭。图8示出了处于打开位置从而露出腔室1241的内容物的盖子1245、以及处于关闭位置从而隐藏腔室1243的内容物的盖子1246。盖子1245和盖子1246允许相应的腔室在抗原修复过程中被加压。腔室1241和腔室1243以及盖子1245和盖子1246可以由能够承受相应腔室中的抗原修复液的剧烈沸腾的材料制成或者包括这样的材料的衬层(衬层暴露于腔室的内容物),例如陶瓷。
载玻片篮(例如载玻片篮210A)中的载玻片可以由机器人机构1140送至抗原修复站1240。机器人机构1140可以按照指令的指示操作,所述指令例如来自机器人控制器1141,该机器人控制器1141可以是链接的处理器136。机器人机构1140的末端执行器1142可以抓住载玻片篮的相对侧,并且在相应的盖子打开时将载玻片篮放置在抗原修复站1240的腔室1241或腔室1243中。在载玻片篮放置完成时,盖子(例如盖子1245)被关闭,并且可以进行抗原修复过程。盖子可以被来自处理器136的可执行指令自动打开和关闭(例如指令可以指示与盖子的铰链相关联的电动机驱动盖子打开或关闭)。在盖子1245关闭时,形成密封室,允许抗原修复过程在高压下进行,例如大气压之上的1.0至1.06巴(15psi)压力。典型的抗原修复过程可以利用基于三羟甲基氨基甲烷或柠檬酸盐的修复液,在100℃至121℃的温度和最高大气压之上的1.06巴的压力下进行3分钟至15分钟。利用高压能使抗原修复过程加快,例如加快到5分钟处理时间,相比之下,在类似浴液中,在大气条件下,以前的处理时间为45分钟或更长。
为了提高压力和温度,腔室1241和腔室1243例如可以在其外部的一个或更多个侧面上衬有加热元件(例如围绕腔室1241的感应或电阻加热元件12412),该加热元件足以将腔室内部的溶液温度提高到期望的升高温度。在密封腔室中加热抗原修复液会具有升高压力的效果。或者或另外,一旦每个腔室的盖子关闭,每个腔室的容积可以减小,以提高腔室内的气体(例如空气)的压力。除了加热和提高压力之外,可以在抗原修复过程或操作中搅拌抗原修复液,例如用溶液中的磁力搅拌器搅拌。
图8示出了布置在夹套或更大容器1244中的腔室1241和腔室1243。所述更大容器可以装有水或其它流体,以加热或冷却腔室。流体可以通过入口12442引入容器1244,并通过出口12444从容器1244排出。入口12442可以连接至流体源(例如水源),出口12444可以连接至废液或再循环液槽。根据需要,流体的温度可以通过内联式冷却器或制冷剂降低,或者通过内联式加热器加热。入口12442和出口12444中的每一个都可由联接至处理器136的阀门(分别为阀门12443和阀门12445)控制。在使用流体源来冷却腔室1241和/或腔室1243的实例中,在进行抗原修复过程时,腔室1241和/或腔室1243中的抗原修复液例如被加热到120℃(248℉)温度,修复3分钟至13分钟。在加热处理后,可通过入口12442向容器1244中引入冷流体(例如处于环境温度或低于环境温度的水),以冷却腔室1241和/或腔室1243中的抗原修复液,例如冷却至50℃(122℉)或更低温度。可以将流体引入到容器12442中,并在冷却过程中将其保持在腔室1241和腔室1243周围,或者在冷却过程可使流体循环流过容器(通过入口12442进入,通过出口12444排出)。使用接近环境温度的水作为冷却流体将抗原修复液从120℃(248℉)冷却至50℃(122℉)的典型时间为8分钟或更少,例如5分钟或更少,或者例如3分钟至5分钟。在另一个实例中,(例如高于环境温度的水)可以通过入口12442引入加热的流体,以在抗原修复过程中帮助升高腔室1241和/或腔室1243中的抗原修复液的温度。在抗原修复过程之后,加热的流体可以被冷却流体代替,以冷却抗原修复液。可以在每个腔室1241和腔室1243周围布置可选的加热线圈12412,以帮助加热。线圈(例如腔室1241周围的线圈12412)可以由处理器136控制。虽然一个容器(容器1244)被示为围绕腔室1241和腔室1243,但是应理解,每个腔室可以设置在具有流体入口和出口的相应的单独容器中。
腔室1241和腔室1243中的每一个都可在其基部(在处理平台1201下方)与各自的供液罐和废液罐连接,以允许定期更换腔室1241和腔室1243中的抗原修复液。处理平台1201下方的供液罐和废液罐可以包含与处理器136通信的液位传感器。可以在显示器135的屏幕上指示供液罐和废液罐的液位,以允许操作者观察液位。在供液罐是空的或接近空的时,处理器136可以向操作者发送警报(例如显示器135上的警报或告警),从而可以更换供液罐。类似地,在废液罐已满或接近满时,处理器136可以向操作者发送警报(例如显示器135上的警报或告警),从而可以更换废液罐。
在抗原修复过程之后,可以将包含一个或更多个载玻片的载玻片篮送至清洗或保持液槽,以准备染色。图2示出了轨道或导轨12553(两条平行轨道)上的机器人机构1255,该轨道或导轨12553允许机器人机构1255在染色器模块120内沿x方向移动。机器人机构1255可以包括多关节臂,该多关节臂例如具有三个、四个、六个或更多个旋转关节,这些旋转关节允许所述臂在围绕水平面的弧形路径中运动或沿着关节轴进行旋转动作。平移或棱柱形关节允许臂沿轴向方向(沿着关节轴)运动。机器人机构1255在所述臂的一端具有末端执行器12552,该末端执行器12552能够操作以抓住载玻片篮的相对侧,从而允许载玻片篮的移动和运送。机器人机构1255可在其中具有控制器或处理器12551,该控制器或处理器12551能够操作以与处理器136通信。在一个实例中,与处理器136相关联的可执行指令指示机器人机构1140将载玻片篮从抗原修复站1240中的腔室1241或腔室124中移除。在一个实例中,来自处理器136的指令指示机器人机构1255取回腔室1241或腔室1243中的载玻片篮,并将其直接送至清洗液槽1247。或者,该指令可以指示将由机器人机构1140取回的载玻片篮放置在邻近腔室1241或腔室1243的抗原修复站1240中,或者放置在载玻片篮可以被机器人机构1255的末端执行器12552接合的区域1200中。然后,与处理器136相关联的指令可以指示机器人机构1255抓住载玻片篮并将载玻片篮送至清洗液槽1247。
与机器人机构1140类似,机器人机构1255可以使用不同的末端执行器来执行某些任务。例如,一个末端执行器可以是用于通过抓住载玻片篮的相对侧来抓取载玻片篮的具有突出臂、刀片或叉子的末端执行器,而另一个末端执行器可以是用于通过载玻片的表面上的真空抽吸连接来抓取各个载玻片的真空抽吸装置。各个末端执行器可以储存在处理组件100内,并且从处理器向机器人机构1255(例如向机器人控制器12551)发出的可执行指令可以包括指示机器人机构在执行任务之前选择适当的末端执行器的指令。
典型地,清洗液槽1247可以类似于烘烤和脱蜡站1110中的液槽或隔室,包括具有容纳一个或更多个载玻片篮和专用盖子的尺寸的空腔或隔室。盖子可以连接至铰链,可以通过来自处理器136的指令自动驱动该铰链。虽然示出了一个清洗液槽(清洗液槽1247),但是应理解,处理组件100可以包括两个或更多个清洗液槽。
清洗液槽1247可包含一定量(体积)的清洗液,例如TBS或含有表面活性剂的磷酸盐缓冲盐水。在某些情况下,一个或多个载玻片可能需要优先于其它载玻片。包含清洗缓冲液的清洗液槽1247在染色/打印操作之前提供了用于载玻片存留的环境。这种存留包括因调度而造成的存留,正如在需要将具有较高优先级的一个或更多个载玻片优先于可能在高优先级载玻片之前被载入并处理的其它载玻片送至打印站的情况那样。清洗液槽1247可在其基部连接至供液罐以供应清洗缓冲液,并且连接至废液罐以收集用过的清洗缓冲液。对供液罐和废液罐的访问(例如用于将清洗液槽1247中用过的清洗缓冲液排放到废液罐中,然后用来自供液罐的清洗缓冲液重新填充清洗液槽1247)可以由处理器136控制。处理平台1201下方的供液罐和废液罐可以包含与处理器136通信的液位传感器。可以在显示器135的屏幕上指示供液罐和废液罐的液位,以允许操作者观察液位。在供液罐是空的或接近空的时,处理器136可以向操作者发送警报(例如显示器135上的警报或告警),从而可以更换供液罐。类似地,在废液罐已满或接近满时,处理器136可以向操作者发送警报(例如显示器135上的警报或告警),从而可以更换废液罐。
清洗液槽1247中的清洗液还可以包含可以至少暂时对载玻片上的样品进行着色或染色的染色剂,例如曙红或苏木精。篮中的载玻片可以由机器人机构1255自动转移到清洗液槽1247中(载玻片可以在清洗液槽1247的清洗液中保留在篮中)。可从载玻片篮中单独地取出载玻片以进行染色/打印,并将篮留在清洗液槽1247中。
在染色/打印之前,可以再次检测载玻片上的样品。在这种情况下,基于来自处理器136的指令,包含一个或更多个载玻片的篮可以由机器人机构1255从清洗液槽1247中取出,并送至载玻片识别站1221。载玻片识别站1221可以与载玻片识别站1120类似,并且可以包括用于扫描或读取载玻片标识信息的读取器和用于捕获(例如扫描)载玻片上的样品的图像的扫描器/成像器。在向清洗液槽1247中的溶液添加诸如曙红或苏木精等染色剂的实例中,载玻片上的样品可以被该染色剂的一部分染色。载玻片识别站1221中的扫描器/成像器能够捕获样品的图像,从而能够确定样品在载玻片上的位置。处理器136中的可执行指令可以指示机器人机构1255获取包含一个或更多个载玻片的载玻片篮,并将载玻片篮送至载玻片识别站1221。在载玻片识别站,处理器136中的可执行指令可以指示载玻片识别站1221中的扫描器/成像器捕获载玻片上的样品的一部分(包括整个部分)的图像。捕获的样品图像可以存储或保存在存储器137中。处理器136可以根据存储或保存的图像估计样品在载玻片上的位置。例如,处理器136中的可执行指令可以包括在存储的图像上叠加网格并通过样品相对于载玻片的颜色的颜色差异来检测样品的指令(例如使用波长差异)。使用与所述网格相关联的笛卡尔坐标,可以确定样品的近似位置,并将该位置存储或保存在存储器137中。或者或另外,在载玻片识别站1221捕获并存储的样品图像可以与先前从载玻片识别站1120捕获和保存的图像进行比较。基于由与处理器136相关联的可执行指令中的分析完成的这种比较,可以确定样品在载玻片上的位置。该位置信息可以保存在存储器137中,以供以后在染色/打印操作中使用,从而将打印介质的喷射集中在样品上,并最大限度地减少与在不存在样品的区域中打印相关的浪费。在未向清洗液中添加染色剂或者染色剂不足以允许在载玻片识别站1221准确捕获图像的情况下,可以随后在打印操作中使用来自第一载玻片识别站1120的样品的存储/保存的位置信息。
如在上文中相对于载玻片识别站1120所述的,载玻片识别站1221可以包括轨道,载玻片篮可以放置在该轨道上,并且篮中的载玻片可以被逐一抬升或提升,并使用在基座上安装在一端的传感器对其进行检测,并且所述检测可选地由载玻片后面的屏幕或背景辅助(提升的载玻片在传感器和屏幕或背景之间)。机器人机构1255的机器人机构12552可以包括末端执行器,一旦载玻片被检测到(例如扫描/图像捕获),该末端执行器就可以牢固地抓住被抬升或提升的载玻片(例如抓住相对的侧边或用真空抓取器抓住正面或背面),以传送至染色模块1270。载玻片的这种抓取和转移可以是在来自处理器136的指令的指示下进行的,以在检测到信息之后立即进行或稍后进行(例如在载玻片篮中的所有载玻片都被检测到之后)。作为一个替代方案,一旦所有载玻片都被检测到,来自处理器136的指令就可以指示机器人机构1255抓住载玻片识别站1221中的载玻片篮,并将载玻片篮返回至清洗液槽1247。载玻片可以保留在清洗液槽1247中,直到希望将载玻片单独地送至打印站1270,此时,处理器136可以指示机器人机构1255抓住这些载玻片,并将其从清洗液槽1247中的载玻片篮单独地转移至打印站1270。载玻片可以被单独地运送至打印站1270,同时将其它载玻片留在清洗液槽1247中。
图9示出了机器人机构1255和载玻片识别站1221的另一个实例的前侧透视图。如上文所述,包含载玻片的载玻片篮可以存在于清洗液槽1247中,并且从清洗液槽1247中单独地取出载玻片。图9示出了包含载玻片篮210F的清洗液槽1247,该载玻片篮210F包含若干载玻片。如图所示,清洗液槽1247中的溶液的深度仅需要处于覆盖包含样品的载玻片上的代表性区域的水平。该代表性区域大约在载玻片的中部或中段周围。图9示出了每个载玻片的不包含样品的部分可能在清洗液槽1247中的溶液的液位上方。该部分可以是载玻片标签或载玻片标识部分。图9还示出了包括末端执行器12552的机器人机构1255,该末端执行器12552在其端部具有连接至与机器人机构相关联的真空源的抽吸构件。来自处理器136的指令可以指示机器人机构1255通过用该抽吸构件(例如与载玻片标识部分接触的抽吸构件)抓住或夹住载玻片的正面或背面将载玻片从清洗液槽1247中单独地取出。图9示出了夹持载玻片的末端执行器12552。这种指令包括提起抓住或夹住的载玻片并将其从载玻片篮210F中取出,并将取出的载玻片送至载玻片识别***1221。
图9所示的实例中的载玻片识别站1221可以与载玻片识别站1120类似,并且可以包括用于扫描或读取载玻片标识信息的读取器和用于捕获(例如扫描)载玻片上的样品的图像的扫描器/成像器。但是,载玻片识别站1221不是接收载玻片篮中的载玻片,而是单独地接收载玻片。与将包含一个或更多个载玻片的载玻片篮从清洗液槽1247的湿环境送至载玻片识别站1221相比,单独地接收载玻片能减少载玻片识别站周围的流体积聚或溢出。载玻片在载玻片识别站1221中被放置长边或长度侧边上,该侧边被分别位于支座12214中的端夹或竖槽12212和12213支撑。载玻片(例如载玻片290)被放置成使得载玻片上的样品和载玻片标识与传感器4010或条形码读取器或扫描器和成像器位于同一侧。传感器4010可以布置在一个角度,以捕获载玻片上的样品以及标签。载玻片识别站1221还可以包括与传感器4010位于载玻片的同一侧和/或相反侧的屏幕3010,以阻挡眩光或来自传感器4010的不需要的光图像。在向烘烤和脱蜡站1110处的清洗液中添加染色剂的实例中,载玻片上的样品可以用该染色剂的一部分染色。载玻片识别站1221中的扫描器/成像器可以读取载玻片上的载玻片标识信息,并将该信息转发至处理器136。处理器136然后可以为载玻片上的样品检索适当的处理(染色/打印)方案。载玻片识别站1221还能够捕获样品的图像,从而可以确定样品在载玻片上的位置。处理器136中的可执行指令可以指示载玻片识别站1221中的扫描器/成像器捕获样品的一部分(包括整个部分)的图像。所说明的过程可以在抗原修复过程之后在染色/打印之前捕获载玻片上的样品的图像。应理解,图像的捕获(如上文所述的第二次捕获,第一次是在载玻片识别站1120中)也可以在抗原修复过程之前完成。根据这种替代方案,样品的图像的捕获可以发生在包含一个或更多个分别载有样品的载玻片的载玻片篮在烘烤和脱蜡站1110被处理之后。在这种情况下,烘烤和脱蜡站1110中的液槽1116可以可选地包含可以至少暂时对载玻片上的样品进行染色或着色的染色剂,例如曙红或苏木精。或者,可以将载玻片篮从烘烤和脱蜡站1110直接转移至清洗液槽1247,并从清洗液槽1247转移至载玻片识别站,例如载玻片识别站1221或载玻片识别站1120。
一旦载玻片在载玻片识别站被读取/扫描并可能被成像,来自处理器136的可执行指令就指示机器人机构1255从载玻片识别站1221移除载玻片并将载玻片传送至打印站1270。图10示出了末端执行器通过真空连接抓住载玻片290,并将载玻片装载在打印站1270的保湿器搁架组件1272中的载玻片托架12728A上(在载玻片托架12728A的托板部分上)。在打印站1270,执行喷墨打印过程以打印试剂,例如结合至样品上的目标暴露抗原的第一抗体、或可以与第一抗体反应或以其它方式联接的检测剂(例如第二抗体、过氧化物酶缀合物、底物)。图11示出了打印站1270的部件的放大前侧视图。在这些部件中包括保湿器搁架组件1272,在此实例中,该保湿器搁架组件1272由搁架(例如金属搁架)组成,该搁架具有由相对的成对竖直支撑件12722A、12722B和12722C构成的框架,五个水平撑杆1273将每对竖直支撑件在y方向上分开(例如竖直支撑件12722A和竖直支撑件12722B之间的水平撑杆1273)。保湿器搁架组件还包括五个水平支撑件12724A、12724B、12724C、12724D和12724E,它们将相对的成对竖直支撑件在x方向上分开并限定行。载玻片托架直线导轨连接至每个水平支撑件12724A-12724E的上表面。出于示例的目的,图11示出了作为连接至支撑件12724A的上表面的三个载玻片托架直线导轨之一的载玻片托架直线导轨12725A;作为连接至支撑件12724B的上表面的三个载玻片托架直线导轨之一的载玻片托架直线导轨12725B;作为连接至支撑件12724C的上表面的三个载玻片托架直线导轨之一的载玻片托架直线导轨12725C;作为连接至支撑件12724D的上表面的三个载玻片托架直线导轨之一的载玻片托架直线导轨12725D;以及作为连接至支撑件12724E的上表面的三个载玻片托架直线导轨之一的载玻片托架直线导轨12725E。在一个实例中,保湿器搁架组件可以容纳多达五个载玻片托架直线导轨,这些载玻片托架直线导轨连接至水平支撑件(例如支撑件12724A、支撑件12724B、支撑件12724C、支撑件12724D或支撑件12724E),并且在竖直支撑件之间(例如在竖直支撑件12722B和12722C之间)彼此均等地隔开,在另一个实例中,有多达八个载玻片托架直线导轨。
图12A和图12B示出了穿过图11中线12-12’的保湿器搁架组件1272的一部分的横截面。图12A和图12B示出了载玻片托架直线导轨12725A,该载玻片托架直线导轨12725A连接至支撑件12724A的上表面,并具有从竖直支撑件12722C向前探出的近侧部分和向后探出的远侧部分。每个载玻片托架直线导轨具有典型的矩形横截面,支架以可沿y方向滑动的方式附接至该矩形横截面。图12A有代表性地示出了直线导轨12725A上的支架12727A位于竖直支撑件12722C前方,图12B有代表性地示出了支架12727A位于竖直支撑件12722C后方。每个支架(例如支架12727A)可以电连接至处理器136,并且能够操作以基于来自处理器136的指令在载玻片托架直线导轨(例如载玻片托架直线导轨12725A)上移动。在每个支架的上表面上附接有载玻片托板。图12A和12B示出了连接至支架12727A的上表面的载玻片托板12728A。每个载玻片托板(例如载玻片托板12728A)具有用于在其中容纳载玻片的尺寸。载玻片托板的取向可使得被容纳的载玻片的长度尺寸由y轴或x轴(在图12A和图12B中,x轴限定为穿入和穿出页面的方向)限定。保湿器壳体也连接至每个载玻片托架直线导轨。图12A和图12B示出了位于竖直支撑件12727C后面的保湿器壳体12729A。每个保湿器壳体(例如保湿器壳体12729A)具有顶面、两个相对的侧壁以及前壁和后壁。当载玻片位于竖直支撑件12722C的后面时,每个保湿器壳体的基部由载玻片托板形成。图12A限定了打开位置,在该位置,载玻片和载玻片托板12728A被露出,而图12B限定了关闭位置,在该位置,载玻片和载玻片托板位于保湿器壳体12729A内。载玻片托板12728A在载玻片托架直线导轨12725A上从打开位置到关闭位置或从关闭位置到打开位置的移动可以由来自处理器136的指示进行该移动的指令控制。
由保湿器壳体(例如保湿器壳体12729A)和载玻片托架(例如载玻片托架12728A)限定的独立保湿器能够操作以在打印过程之前和/或之后为载玻片产生湿度受控的环境,以减少相应载玻片上的样品处的染色试剂的蒸发。典型地,可以通过控制阀12730将湿空气引入保湿器的内部或循环流过保湿器的内部,以保持一定的湿度水平,该湿度水平可以由联接至处理器136的监测器监测(例如处理器136可以包含用于控制湿空气通过控制阀的流速的可执行指令)。在一个实例中,导管和阀门组件可以连接至处理平台1201下方的水源(可能被加热)。导管可以延伸到保湿器的壁中(例如如图所示的后壁)。风扇或鼓风机可以将空气和水引入导管和保湿器1272。
如图12B所示,每个保湿器都包括一个清洗喷嘴1274,该喷嘴例如安装在保湿器壳体(例如保湿器壳体12729A)顶部内。清洗喷嘴1274可以是能够操作以喷射溶液的喷嘴或喷雾器,所述溶液例如是含有限定浓度的一种或多种盐、一种或多种缓冲剂、表面活性剂、防腐剂和所需的其它赋形剂的水溶液。预期的作用模式是在将试剂打印到样品上之前和/或可能在之后根据需要冲洗载玻片的表面。在一个实例中,导管和阀门组件可以连接至处理平台1201下方的水溶液供应罐。导管可以延伸至清洗喷嘴1274。溶液从供应罐通过清洗喷嘴1274的流动可以由阀门12741控制。阀门12741可以连接至处理器136。当载玻片处于保湿器壳体(例如保湿器壳体12729A)中时,处理器136可以向阀门12741发送信号以驱动阀打开,从而喷射保湿器壳体内的水溶液。保湿器壳体还可以包括流体移除装置,例如其中的气刀。如果需要,作为气刀的流体去除装置可以将加压空气或惰性气体导向载玻片表面,以去除载玻片上的过量水溶液。加压空气或惰性气体可与水分混合,以防止样本因暴露在空气或气体中而干燥。图12A示出了可以从处理平台1201下方的加压空气罐向保湿器壳体12729A提供空气或其它气体的阀门12732和导管***。阀门12732可以由来自处理器136的指令控制。
可以利用打印站1270的许多检测试验(例如免疫组织化学(IHC)试验)可在环境温度或接近环境温度下进行。一些试验(例如一些原位杂交(ISH)试验)通常需要在较高的温度下进行的单独步骤。保湿器壳体12729A可以通过包含能够在非环境温度(高于或低于环境温度)下工作的温控保湿器来适应不同温度的试验。对于ISH过程,高于环境温度的杂交温度的代表性范围例如可以是45-70℃。温度控制可以用加热带或电缆来实现,该加热带或电缆可以是带套的电线,并且温度控制可以由来自处理器136的指令控制。温控保湿器的一个替代或附加装置可以是专用的罐,所述罐能够操作以容纳加热的溶液(例如缓冲溶液)。例如,DNA解链方案可能要求将载玻片上的样品加热到90℃或更高的温度。例如,与保湿器1372相邻的专用罐可以包含被加热到所需温度并由来自处理器136的指令控制的溶液。这种罐会允许较高温度的处理方案,例如DNA解链。
当载玻片位于保湿器壳体中时,保湿器壳体12729A还可以被加压。提高的压力(高于环境压力)可以加速试剂与样品中或样品上的目标物的反应时间,并减少试剂的蒸发。可以通过用保湿器壳体12729A和载玻片托架(例如载玻片托架12728A)形成密封室并将气体引入该密封室来提高压力。
请再次参考图11,位于每个水平支撑件12724A-12724E和载玻片托架直线导轨12725A-1275E上方的是各自水平设置的墨盒导轨。图11示出了连接至水平支撑件12724A和载玻片托架直线导轨12725A上方(基于z方向)的竖直支撑件12722B和12722C的墨盒导轨1275A;连接至水平支撑件12724B和载玻片托架直线导轨12725B上方的竖直支撑件12722B和12722C的墨盒导轨1275B;连接至水平支撑件12724C和载玻片托架直线导轨12725C上方的竖直支撑件12722B和12722C的墨盒导轨1275C;连接至水平支撑件12724D和载玻片托架直线导轨12725D上方的竖直支撑件12722B和12722C的墨盒导轨1275D;以及连接至水平支撑件12724E和载玻片托架直线导轨12725E上方的竖直支撑件12722B和12722C的墨盒轨道1275E。适于接收墨盒的打印机连接至每个墨盒导轨。图11示出了连接至墨盒导轨1275A并从其向前延伸的打印机1276A。打印机1276A的尺寸使其适于容纳一个或更多个与其连接的墨盒,例如两个相似或不同尺寸的墨盒。每个打印机通过可沿x方向移动的支架连接至其各自的墨盒导轨。每个打印机可以包含传感器,以捕获载玻片托架中的载玻片上的样品(在载玻片托架的托板中)的图像。图13示出了保湿器搁架组件1272的一部分的顶部透视图,图中示出了墨盒导轨1275A和连接至该墨盒导轨1275A的打印机1276A。打印机1276A通过支架1277A连接至墨盒导轨1275A。支架1277A以使支架和打印机1276A可在墨盒导轨1275A上滑动(可沿着墨盒导轨1275A在x方向上移动)的方式连接至墨盒导轨1275A。图13还示出了连接至打印机1276A的电缆组件1278A。电缆组件1278A可以由用于打印机1276A的电力电缆以及将打印机1276A联接至处理器136的通信电缆组成,从而来自处理器136的指令可以指示打印机1276A沿着墨盒导轨1275A移动,并且通过载玻片托架直线导轨(例如载玻片托架直线导轨12725A)中的一个或更多个(例如两个)试剂盒向载玻片上分配试剂。图13还示出了能够操作以捕获打印机1276A下方的载玻片的图像的传感器12761。电缆组件1278A还可以连接至传感器12761,以向传感器以及传感器12761与处理器136之间的通信链路供电。
图13还示出了连接至打印机1276A的两个试剂盒。如上文所述,在一个实例中,每个打印机可以容纳一个或更多个试剂盒,并按照处理器136的指示从一个或更多个试剂盒中分配试剂。在此实例中,打印机1276A包括试剂盒1279A和试剂盒1280A。试剂盒1279A具有大于试剂盒1280A的尺寸。典型地,试剂盒1279A具有大约67.4毫米的y方向深度、58毫米的x方向宽度和98.5毫米的z方向高度,而试剂盒1280A具有与试剂盒1279A相似的深度和宽度(例如W2等于W1)和70.8毫米的高度(H2小于H1)。在另一个实例中,试剂盒1280A可以具有与试剂盒1279A相似的深度和高度,但是具有较小宽度。典型地,试剂盒1280A可以包含一定量的第一抗体,而试剂盒1279A可以包含第一抗体或者检测试剂,例如第二抗体、酶、缀合物等。每个试剂盒可以是按需滴落型试剂盒,优选是按需热滴落型试剂盒,每个试剂盒包括单独的打印头。该打印头可以位于每个试剂盒的基部,从而在试剂盒被***到相应的打印机(例如打印机1276A)中时,试剂盒中的内容物通过试剂盒的基部喷出。
图14A和图14B示出了试剂盒1279A的透视侧视图。具有与试剂盒1279A相似的深度和宽度以及较短高度的试剂盒1280A会具有与图14A和图14B相似的侧视图。图14C和图14D示出了试剂盒1281A(试剂盒的第三个实例)的透视侧视图。试剂盒1281A具有大约74.1毫米的深度、38.8毫米的宽度和70.8毫米的高度。
每个试剂盒1279A、1280A和1281A可以包含一定量的试剂,并且具有专用的打印头。每个试剂盒可以是单次使用型试剂盒。在此背景下,单次使用型试剂盒指:一旦试剂盒中的试剂量被分配或使用,该试剂盒(包括其打印头)就会被弃置或处理掉,而不是向其中重新供应一定量的试剂。单次使用型墨盒的一个实例是热喷墨墨盒。试剂盒1279A、1280A和1281A中的每一个可以具有由塑料材料(例如硬塑料或聚合物)构成的大致矩形的外壳或主体。图14A示出了与打印机1276A接触并接合的试剂盒1279A的背面。图14C类似地示出了与打印机1276A接触并接合的试剂盒1281A的背面。图15示出了在其上未连接试剂盒的打印机1276A的前面或正面。打印机1276A的前面或正面包括其中的凹窝或开口12762和凹窝12763,试剂盒可以放置在每个凹窝或开口中。每个凹窝具有长度L和宽度W,以容纳具有试剂盒1279A的尺寸的试剂盒(试剂盒1279A和试剂盒1280A中较高的一个、以及试剂盒1279A和1281A中较高且较宽的一个)。在一个实例中,每个凹窝具有大约72毫米的长度尺寸和大约60毫米的宽度尺寸W。每个凹窝的基部包括能够操作以与试剂盒背面上的接收器配合的电子触点或引脚12764。每个凹窝的基部还包括四个磁体12765,每个磁体的直径大约为2毫米至3毫米,并且这些磁体围绕触点或引脚12764和两个对角地布置在每个凹窝的基部部上的定位销12766间隔开。
请参考图14A,试剂盒1279A的长度和宽度尺寸使其紧密地配合在打印机1276A的凹窝12762或凹窝12763中。试剂盒1279A的后面或背面包括电子引脚插座12794,以与打印机12764的凹窝中的电子触点或引脚12764配合。试剂盒1279A的后面或背面还包括四个由磁性金属材料(例如铁、钢)制成的条、板或片12795,该条、板或片12795会被吸引至打印机1276A的凹窝内的磁体(例如磁体12765)。每个条、板或片12795具有与磁体12765的尺寸相符的尺寸。例如,若磁体(磁体12765)是直径为2毫米至3毫米的圆形形状,则条、板或片12795可以是具有类似的代表性直径的圆形形状或者长度和宽度尺寸大约为2毫米至3毫米的矩形形状。每个条、板或片12795围绕引脚插座12794布置成面向打印机1276A的每个凹窝的基部上或基部内的相对的磁体12765。磁体12765可用于通过吸引所述条、板或片12795而将试剂盒(例如试剂盒1279A)吸引至打印机1276A的凹窝中的正确位置。试剂盒1279A的后面或背面还包括两个对角地隔开的定位槽或开口12796,该定位槽或开口12796与每个凹窝的基部上或基部内的定位销12766对准。定位销12766可以帮助将试剂盒1279A对准到打印机1276A的凹窝中。应理解,打印机的每个凹窝的基部内的磁体和试剂盒1279A的背面内或背面上的条、板或片12795可以对调(例如磁体可以在试剂盒1279A的背面内或背面上,而条、板或薄片可以在打印机1276A的每个凹窝的基部内或基部上)。试剂盒1280A的背面包括以与试剂盒1279A相似的方式定向的类似部件(例如引脚座;条、板或片;以及定位槽或开口)。
如上文所述,打印机1276A具有凹窝或开口12762和12763,每个凹窝或开口具有与试剂盒1279A的尺寸相似的长度和宽度尺寸。图14C示出了试剂盒1281A,具有与试剂盒1279A相比较小的高度尺寸(例如70.8毫米比98.5毫米)和较小的宽度尺寸(例如38.8毫米宽,而试剂盒1279A为58毫米宽)。试剂盒1281A的后面或背面包括电子引脚插座12804,以与打印机12764的凹窝中的电子触点或引脚12764配合,但是试剂盒1280A的后面或背面的面积不足以容纳磁条、板或片或定位槽来将试剂盒吸引和对准到打印机1276A的凹窝中。为了利用吸引和对准特征,试剂盒1281A可以配装有可选的间隔件12807,在被配装时,试剂盒1281A的后面或背面被暴露,并且该间隔件为试剂盒的后面或背面的相对侧(左侧和右侧)提供额外的宽度尺寸,每侧的额外宽度尺寸是由半体(半体128072和半体128073)提供的,每个半体具有处于与试剂盒1281A的后面或背面相似的平面内的后表面。间隔件12807可以是一体的塑料材料,在试剂容器1281A上方或下方具有连接两个半体的连接器,或者两个半体可以不连接(即,每个半体连接至试剂盒1281A的相应相对侧)。试剂间隔件12807的每个半体(半体128072和半体128073)包括两个条、板或片12805和定位槽12806,以分别与打印机1276A的凹窝中的磁体12765和定位销12766对准/配合。与试剂盒1279A一样,每个条、板或片12805的尺寸与磁体12765的尺寸相符。间隔件12807可以在试剂盒被引入到处理组件100中之前安装在试剂盒1281A上(例如,操作者可以将间隔件12807附接至试剂盒1280A)。
请参考图14B和图14D,这些附图示出了试剂盒1279A和试剂盒1281A的基部。试剂盒1280A的基部与试剂盒1280A的基部类似。每个试剂盒的基部包括由喷嘴或喷嘴阵列构成的打印头,可以通过热喷墨过程通过该打印头喷射或排出试剂。试剂盒1279A被示为具有打印头12798,而试剂盒1280A被示为具有打印头12808。每个打印头包括喷嘴的线性阵列(例如单排或多排),以允许按一行或多行或者一排或多排(例如横跨载玻片)排出试剂。在热喷墨打印头中,可使用热量来产生试剂蒸汽泡,在该试剂蒸汽泡被迫通过打印头喷嘴时,该试剂蒸汽泡会爆裂。每个喷嘴可以具有大约20微米至80微米的直径,例如20微米至50微米。请参考图12A,当载玻片被纵向放置在载玻片托架12728A中时(以“L”表示的长度或较长的尺寸),试剂盒1279A的打印头朝向穿入附图页面的方向,从而随着载玻片托架被移动(例如向保湿器壳体12729A移动),试剂将被分配到载玻片的相对侧边缘之间的载玻片的上表面(在其上具有样品的表面)上。
图14B和图14D还示出了紧固到每个试剂盒的底部中的磁体。试剂盒1279A中的磁体12799和试剂盒1280A中的磁体12809(例如分别是两个螺钉)例如可以是产生自己的持续磁场的铁磁性材料(例如铝镍钴合金或铁氧体)。磁体12799和12809可分别用于将护盖锁紧到每个试剂盒的基部上,如下文所述。图14B和图14D还示出了试剂盒1279A的基部中的定位孔或凹坑12791以及试剂盒1281A内的定位孔或凹坑12801。每个试剂盒的基部中的两个对角地布置的定位孔可用于通过护盖中的定位销将护盖与试剂盒对准,如下文所述。
请再次参考图12A和图12B,其中有代表性地示出了打印操作和存储操作。为了将载玻片装载到载玻片托架12728A上,来自处理器136的指令可以指示载玻片托架直线导轨12725A上的支架12727A移动至远离保湿器壳体12729A的位置(图12A中所示的打开位置)。然后,基于来自处理器136的指令,由机器人机构1255的机器人机构12552将载玻片装载到染色模块1270中的载玻片托架12728A上。然后,来自处理器136的指令可以指示支架12727A将载玻片托架12728A移动至保湿器壳体12729A下方的位置(图12B中所示的关闭位置),直到***准备好将试剂打印或分配到载玻片上的一部分样品上。在***准备将试剂打印或分配到载玻片上的一部分样品上时,来自处理器136的指令会指示支架12727A将载玻片托架12728A移动至远离保湿器壳体12729A的打开位置(图12A中所示的打开位置)。来自处理器136的指令还会指示打印机1276A沿着墨盒导轨12725A移动至载玻片托架12728A上方的位置,使得打印机1276A中的试剂盒1279A或试剂盒1280A/试剂盒1281A位于载玻片上的样品上方。图12A示出了载玻片托架12728A正上方或上方的试剂盒1279A。然后,进一步的指令会指示向载玻片托架12728A中的载玻片上分配试剂(分配到载玻片上的一部分样品上)。在打印或分配操作期间,来自处理器136的指令可以指示支架12727A沿着试剂盒1279A的打印头下方的载玻片托架直线导轨12725A移动,使得载玻片上的样品的期望部分或区域接收试剂。如上文中相对于图14B和图14D所述的,打印头可以包括线性阵列(例如单排或多排),以允许按一行或多行或者一排或多排(例如横跨载玻片)排出试剂。支架12727A沿着载玻片托架直线导轨12725A的移动可以由处理器136控制,以允许样品的期望区域按逐行或扫描动作接收试剂。
如上文所述,保湿器搁架组件1272可以包括多个墨盒导轨,每个墨盒导轨分别位于水平支撑件和载玻片托架直线导轨上方(在z方向上)。在一个实例中,每个墨盒导轨包含一个能够容纳一个或更多个试剂盒并从其中分配试剂的打印机。打印机1276A是代表性的,并且,如图13所示,打印机1276A可以容纳两个试剂盒。请参考图11,其中示出了五个墨盒导轨(墨盒导轨1275A、墨盒导轨1275B、墨盒导轨1275C、墨盒导轨1275D和墨盒导轨1275E),每个墨盒导轨都包含一个打印机,该打印机可以将试剂分配到位于打印机正下方的载玻片托架直线导轨上的托板中的载玻片上的样品上。图11示出了由保湿器搁架组件1272中的水平支撑件限定的每排中的三个载玻片托架直线导轨。如上文所述,每排可以包含一个、两个、三个、四个、五个或更多个成一排的载玻片托架直线导轨,载玻片托板连接至每个载玻片托架直线导轨。通过在每个墨盒导轨上提供可直线(沿x方向)平移的打印机,所述***允许同时处理多个载玻片。
请参考图2,邻近打印站1270的是试剂储存柜1250。试剂储存柜1250可以是冷藏柜,该冷藏柜具有狭槽,以在其中储存多个试剂盒。每个试剂盒可以包含一定量的试剂,并且具有专用的打印头,并且可以储存在储存柜1250中,在其相应的打印头上或上方带有护盖。图16示出了试剂储存柜1250的一个实例。在此实例中,试剂储存柜包括在其上储存有试剂盒的转盘1252。转盘1252可以包括管状结构,该管状结构在其周围具有成排的狭槽,试剂盒可以放置在所述狭槽中。转盘1252可以在其基部连接至旋转机构,例如由处理器136控制的电动带和带轮***。图16有代表性地示出了具有七排狭槽、每排周围18个狭槽的转盘。每个狭槽可以具有地址,从而能够知道并定位试剂盒在转盘中的位置。图17有代表性地示出了空转盘。对于寻址的例子,图17示出了各排被编号为1至7,每排中的狭槽被标记为A至S。图16和图17还示出了一种配置,其中转盘1252可以可选地构造成使得较大的试剂盒例如试剂盒1279A(例如具有58毫米的宽度和98.5毫米的高度)可以被储存在第1排和第2排中,而较小的试剂盒例如试剂盒1280A(例如具有58毫米的宽度和70毫米的高度)或者试剂盒1281A(例如38.8毫米的宽度和70.8毫米的高度)可以被存储再第3至第7排。在另一个实例中,试剂盒在转盘1252中不是按照它们的尺寸分开的。在一个实例中,如图18中的分解图所示,转盘1252包括内转盘12521和外转盘12522。在组装时,内转盘12521的一部分暴露在上方(例如内转盘12521比外转盘12522高,从而在组装时内转盘12521的两排位于外转盘12522上方)。在此实例中,内转盘12521包括如上所述的第1排和第2排、以及第8至第12排,以用于保持额外的试剂盒。在内转盘和外转盘的实例中,可以通过沿着外转盘12522的长度的开口12523实现对内转盘12521的第8至第12排的狭槽/试剂盒的访问。开口12523可以宽到足以允许机器人臂或末端执行器将试剂转盘放置在内转盘12521的第8至第12排之一的狭槽中/从该槽中取出试剂转盘。此外,内转盘12521和外转盘12522可以独立地旋转,例如通过基于来自处理器136的指令独立地旋转的独立旋转机构(例如位于内转盘12521和外转盘12522中的每一个的基部处的带和带轮机构)进行。转盘1252中的每个狭槽(例如内转盘12521和外转盘12522中的每个狭槽)可以构造有类似于打印机中的凹窝(参见图15中的凹窝12762)的磁体和定位销构造,以将试剂盒吸引并固定在其中。
容纳转盘1252的柜1250可以是冷藏柜,并且包括制冷***,以将柜的温度保持在例如40℃。一个示例性的制冷***可以包括从液体变为气体的制冷剂;将制冷剂气体转变成制冷剂液体的压缩机;用于将制冷剂气体冷却成制冷剂液体的冷凝器;以及电源和其它部件。柜1250可以包括门12501(例如自动滑动门),通过门12501可以将试剂盒引入到转盘1252中或从转盘1252中取出。
机器人机构1260可以位于机柜1250的门侧附近。机器人机构1260可以包括与处理器136和末端执行器12602通信的控制器12605,该末端执行器12602包括两个从其延伸并分开一定距离的刀片,以允许末端执行器12602通过该刀片抓住试剂盒的相对侧。机器人机构1260可以包括多关节臂,该多关节臂例如具有三个、四个、六个或更多个旋转关节,这些旋转关节允许所述臂在围绕水平面的弧形路径中运动或沿着关节轴进行旋转动作。平移或棱柱形关节允许臂沿轴向方向(沿着关节轴)运动。图17示出了位于机器人机构1260的臂的一端的末端执行器12602,该末端执行器12602抓住试剂盒,并将试剂盒放入转盘1252的狭槽中,或者从转盘1252的狭槽中取出试剂盒。
如上文所述,储存柜1250的转盘1252中的狭槽可以排列成一系列行和列,每个狭槽按其行和列寻址。地址可以存储在处理器136中。每个试剂盒可以包括标识符,例如机器可读标识符(例如一维或二维条形码)。该标识符可以包括批号和唯一的序列号。该标识符可以在存储在储存柜1250中之前被读取,例如由条形码读取器或扫描器读取(例如由处理组件100外部的条形码读取器或扫描器读取)。该读数可以被传送到并存储在处理器136中。该标识符还可以提供诸如试剂的有效期和/或可以用该试剂盒执行的操作(打印)的次数的信息。处理器136可以给试剂盒分配储存转盘1252中的狭槽的地址(行和列地址)。界面135上的显示屏可以示出狭槽和其中的试剂盒。当本应存在的试剂盒不在指定的狭槽中时,界面135上的警报或显示指示器可以提供警报。
请再次参考图2,待放置在柜1250的转盘1252中的试剂盒可以由操作者或机器人输送至处理组件100。在装载时,操作员或机器人可以将一个或更多个试剂盒输送至入口1251。在于2020年10月12日提交的名称为“组织处理模块之间的自动转移”的第PCT/IB2020/059562号专利申请中说明了一种能够操作以将试剂盒输送至处理组件100的机器人装置,该专利申请通过引用并入本文。在入口1251内的染色模块1201的处理平台1201和搁板112的一部分可以为输送机12512,例如带式输送机***。输送机12512可以包括两个或更多个带轮、以及围绕带轮旋转的循环带。带轮布置在搁板112/处理平台1201下方,从而所述带的上侧或外露侧可以与搁板112/处理平台1201在同一个平面内。输送带可以具有与入口1251大约同样宽的宽度,以允许将一个或更多个试剂盒放置在其上,并且可以具有外(上)表面,其位于与处理平台1201的平面相似的平面内。带轮之一或两者可连接至电动机,以使带轮向前旋转(进入染色模块120)或向后旋转(从染色模块120出来)。电动机可以连接至处理器136。处理器136中的可执行指令可以包括使输送机***12512的带向前或向后运动的指令。与带相关联或在入口1251的一侧的传感器(例如光眼传感器)可以感测篮的存在并与处理器136通信。响应于入口1251处的一个或更多个试剂盒(例如篮210C、篮210D和篮210E)的存在,处理器136中的可执行指令可以使输送机12512的一个或两个带轮旋转带,并将所述一个或更多个试剂盒送入染色模块120中。然后,来自处理器136的指令可以指示机器人机构1260用末端执行器12602抓住引入的试剂盒,并将试剂盒放入储存柜1250中,或者放置在某个位置,使得试剂盒在转到储存柜1250之前可以被送至打印站1270。若来自处理器136的指令是将引入的试剂盒放置到储存柜1250中,则该指令会进一步提供在转盘1252中放置试剂盒的地址。除了将试剂盒放置在储存柜1250中,机器人机构1260还可以用于将试剂盒从打印站1270或储存柜1250转移至输送机12512,以在试剂盒过期或不再可用(例如试剂盒变空)或不再需要等情况时从处理组件100的染色模块120移除试剂盒。来自处理器136的指令然后可以指示输送机12512旋转其带轮,以将带向后移向入口1251。
试剂盒被输送至处理组件100的打印模块120,并且带有遮盖打印头的护盖。试剂盒还被储存在柜1250中,并且它们各自的护盖遮盖在打印头上。如上文中参照图14B和图14D所述,试剂盒(例如试剂盒1279A和试剂盒1281A)包括固定到每个试剂盒的基部中的磁体。试剂盒1279A中的磁体12799和试剂盒1281A中的磁体12809可用于将护盖固定到每个试剂盒的基部上。试剂盒1280A会具有与试剂盒1279A类似的基部。图19和图20示出了可以用在试剂盒(例如试剂盒1279A、试剂盒1280A、试剂盒1281A)上的护盖的顶部透视侧视图和侧视图。护盖1310包括塑料壳体13102,该塑料壳体13102限定大致直线的基部,该基部具有分开中段的两个平台。由诸如铁(例如钢)等磁性材料构成的板13104设置在平台和中段中,并横跨平台和中段。板13104的磁性材料会被吸引到每个试剂盒的基部的磁体上,以将护盖固定到试剂盒上。应理解,每个试剂盒的基部中的磁体和护盖1310中的磁性材料可以对调(例如,磁体可以在护盖1310中,而被磁体吸引的磁性材料可以在每个试剂盒的基部中)。由诸如硅橡胶等弹性材料制成的容器13105设置在护盖1310的中段内。该容器具有允许在其中容纳试剂盒1279A、试剂盒1280A或试剂盒1281A的打印头的长度和宽度尺寸。最后,图19和20示出了具有两个对角地布置的定位销13106的护盖1310,定位销13106可用于通过打印头的基部中的定位孔或凹坑将护盖1310与试剂盒对准。
在将试剂盒装载到打印站1270中的打印机(例如打印机1276A)上之前,必须移除遮盖试剂盒打印头的护盖。图2示出了邻近打印站1270和储存柜1250的护盖移除和储存站1295。图21示出了护盖移除和储存站1295的一个实例的俯视图。在此实例中,护盖移除和储存站1295包括区域12952,该区域是限定多个单元的网格框架,每个单元具有大到足以在其中容纳试剂盒护盖的面积。每个单元可以有地址,该地址典型地以行号和列号表示。例如,该地址允许将试剂盒的护盖的位置存储在存储器137中,并且可由处理器136访问,从而可以在需要时将储存的护盖返回至相应的试剂盒。每个单元包含电磁线圈(参见单元A1中的电磁线圈12953),该电磁线圈能够操作以被电驱动来压制、消除或逆转护盖中的金属对试剂盒的基部中的磁体的磁吸力。图22示出了护盖和移除站1295的区域12952的单元A1的侧视透视图,并且与图23和图24一起示出了从试剂盒移除护盖的操作。在图22中,单元A1内的电磁线圈12953可以是关断的(由处理器136驱动关断),并且在该单元内没有储存护盖。例如,图22示出了试剂盒1281A在其基部具有遮盖其打印头的护盖12802。试剂盒1281A可以被机器人机构1260置于单元A1上方。必须从试剂盒1281A移除护盖12802才能使试剂盒1281A可用于打印操作。如上文中参照图14B和图14D所述,试剂盒(例如试剂盒1279A、试剂盒1280A、试剂盒1281A)包括紧固到每个试剂盒的基部中的磁体,该磁体通过磁吸力将护盖固定到试剂盒上。图23示出了机器人机构1260已经将试剂盒1281A放置在单元A1或护盖和移除站1295中。一旦试剂盒连同其护盖一起被放置在所述单元中,来自处理器136的指令就可以驱动电磁线圈12953去磁或者以其它方式克服或消除试剂盒1281A的基部中的磁体12809与其护盖之间的磁吸力。一个实例是来自处理器136的指令以使交流电通过电磁线圈12953,从而去磁或以其它方式克服或消除试剂盒1281A的基部中的磁体12809与其护盖之间的磁吸力。图24示出了在去磁或克服试剂盒与护盖之间的磁吸力之后将试剂盒1281A从护盖12802分离的机器人机构1260。然后,可以将试剂盒1281A送至打印站1270或维修站1290(参见图2)。护盖12802可以留在护盖移除和储存站1295中的单元A1内,直到试剂盒被返回到储存柜1250或被弃置(从处理组件100的染色模块120中排出),此时通过逆转参照图22-24说明的步骤可以将该护盖重新附接至试剂盒1281A。
在试剂盒被输送至打印站1270或从打印站1270返回到储存柜1250之前,可以使试剂盒转至维修站。图2示出了邻近机柜1250的维修站1290。维修站1290提供在打印站1270中使用之前和/或之后可以测试和清洁试剂盒的打印头的区域。图25示出了维修站1290的前侧视图。此实例中的维修站1290包括后壁12901。带轮支撑件12903和带轮支撑件12904连接至后壁12901。带轮支撑件12903和带轮支撑件12904中的每一个都包括上辊和下辊。在带轮支撑件12903和带轮支撑件12904的上辊上布置有带12905。在带轮支撑件12903和带轮支撑件12904的下辊上布置有带12906。导轨12902布置在带轮支撑件12903和带轮支撑件12904之间并且连接至带轮支撑件12903和带轮支撑件12904。滑架12907和滑架12908可滑动地连接至导轨12902以及带12905和带12906。滑架12907和滑架12908可以具有用于固定试剂容器的构造,该构造类似于打印机1276的凹窝(参见图15)。滑架12907具有长度L1和宽度W1,用于具有第一尺寸的试剂盒,例如试剂盒1280A(例如100毫米的L1和60毫米的W1);滑架12908具有长度L1和宽度W1,用于具有第二尺寸的试剂盒,例如试剂盒1280A(例如72毫米的L2和60毫米的W2)。应说明的是,在此实例中,滑架12907和滑架12908具有相似的宽度尺寸,因为较小的试剂盒(例如试剂盒1280A)可以放置在滑架12908中,试剂盒上的间隔件(例如间隔件12807)沿着试剂盒的宽度延伸。
滑架12907和滑架12908中的每一个的基部或图中所示的背面包括能够操作以与试剂盒的背面上的接收器配合的电子触点或引脚。图25示出了滑架12907中的触点或引脚12914和滑架12908中的触点或引脚12915。每个凹窝的基部还包括四个磁体12916,每个磁体的直径在例如大约是2毫米至3毫米,并且围绕它们各自的触点或引脚以及其对角地布置在每个滑架的基部上的两个定位销12917间隔开。
在一个实例中,试剂盒1279A具有适合紧密配合在滑架12907内的长度和宽度尺寸。如上文中相对于图14A所述的,试剂盒1279A的后面或背面包括电子引脚插座12794,以与滑架12907中的电子触点或引脚12764配合。试剂盒1279A的后面或背面还包括四个条、板或片12796,所述条、板或片12796会被吸引到滑架12907内的磁体(例如磁体12916)上。磁体12916可用于通过吸引试剂盒1279A中的条、板或片12796来将试剂盒(例如试剂盒1279A)吸引至滑架12907中的正确位置。试剂盒1279A的后面或背面还包括两个对角地间隔开的定位槽或开口12796,所述定位槽或开口12796与滑架12907中的定位销12917对准,以帮助试剂盒1279A与滑架12907对准。试剂盒1280A包括与试剂盒1279A类似的背面结构,以与滑架12907接合。
如上文中相对于图14C所述的,试剂盒1281A可以具有较小的宽度尺寸(例如38.8毫米的宽度,而试剂盒1279A具有58毫米的宽度)。试剂盒1281A的后面或背面包括电子引脚插座12804,以与滑架12908中的电子触点或引脚12915配合,但是试剂盒1281A的后面或背面的面积不足以容纳条、板或片或定位槽来吸引试剂盒并将其对准到托架12908中。为了利用试剂盒12908中的吸引和对准特征,试剂盒1281A可以配装有可选的间隔件12807,在配装有间隔件12807时,试剂盒1281A的后面或背面被暴露,并且间隔件12807为试剂盒的后面或背面的相对侧(左侧和右侧)提供额外的宽度尺寸,每侧的额外宽度尺寸是由半体(半体128072和半体128073)提供的,每个半体具有处于与试剂盒1281A的后面或背面相似的平面内的后表面。试剂间隔件12807的每个半体(半体128072和半体128073)包括两个条、板或片12805和定位槽12806,以分别与试剂盒12908中的磁体12765和定位销12766对准/配合。
图25示出了通过带12905和带12906连接至带轮支撑件12903和带轮支撑件12904的滑架12907和滑架12908中的每一个。带12905和带12906可以独立地沿着轨道12902侧向移动或平移滑架12907和滑架12908。这种移动允许每个滑架12907将附接至其上的试剂容器送至痰盂12909和擦拭站(擦拭站12912或擦拭站12913)。每个滑架可以与处理器136电连接和通信。滑架12907和滑架12908包含电子装置,以类似于打印机1276的方式操作试剂盒,以分配试剂。在试剂盒连接至滑架12907或滑架12908时,来自处理器136的指令例如可以指示从试剂盒向痰盂12909中排出试剂。
图26、图27和图28示出了发生在维修站1290的操作。在一种操作方法中,来自处理器136的指令可以指示通过带12905和12906在痰盂12909上方移动滑架12907或滑架12908之一。图26示出了被送至痰盂12909上方的区域的滑架12907。在此时或在之前或之后的某个时间,来自处理器136的指令还可以指示机器人机构1260从护盖移除和储存站1295中的试剂容器移除护盖,并且,一旦移除了护盖,就将试剂盒安装在移动的滑架(例如滑架12907)中。图27示出了安装在痰盂12909上方的滑架12907中的试剂盒1279A。此时,来自处理器136的指令可以包括指示滑架12907中的电子装置使试剂盒将一定量的试剂(例如足以润湿打印头并确保其不被堵塞的试剂量)分配或吐到痰盂12909中的指令。在分配操作之后,来自处理器136的指令可以指示将试剂容器1279A送至擦拭站,该擦拭站可以通过擦拭动作来清除试剂容器1279A的打印头上的残留试剂。图28示出了擦拭站12912上方的滑架12907中的试剂盒1279A。擦拭站12912包含在其上表面出外露的织物带、胶带或其它吸收材料。所述带的宽度可以至少与试剂盒的打印头一样宽。图29示出了擦拭站12912的前视图,其中其前盖已被移除。擦拭站包括馈送辊129122,该馈送辊129122包括缠绕在辊上的带129124。带129124被从馈送辊129122馈送到接触辊129125上,通过一系列张力辊129126和129127,并到达卷取辊129123上。接触辊129125被示为位于擦拭站12912的顶部,并且被布置成使得接触辊上的带能够与试剂盒1279A的打印头接触。在一个实例中,在接触时,带129124不移动,但是试剂盒1279A的打印头在带129124上以擦拭运动(例如从左到右)的方式移动。在接触之后,将试剂盒1279A从擦拭站移向痰盂12909,如图27所示。带129124然后可以从馈送辊129122前进到卷取辊129123,以提供用于擦拭另一个打印头的干净的带区域。在另一个实例中,试剂盒1279A的打印头与带129124接触,并暂时保持在静止位置。带129124然后从馈送辊129122前进至卷取辊129123。在前进之后,使试剂盒1279A从擦拭站向痰盂12909移动。在第一个实例中,可以使带129124前进;或者,在第二个实例中,如果需要,可以使带129124进一步前进,以为另一个打印头提供干净的区域。在擦拭之后,可以将试剂盒1279A从维修站1290移除,并且例如通过机器人机构1255输送至打印站1270,或者例如通过机器人机构1260从打印站1270返回至储存柜1250。若需要将试剂盒1279A返回至储存柜1250,则试剂盒最初时被送至护盖移除和储存站1295,并在被装入储存柜1250中之前与其护盖重新结合。
机器人机构1255可以包括机器人臂,该机器人臂包括末端执行器12552和机器人控制器12551,该机器人控制器12551可以控制机器人运动(例如机器人机构1255和必要的末端执行器12552的运动、以及由机器人机构1255执行的处理任务)。机器人控制器12551通过硬接线或无线方式连接至处理器136。在处理器136与机器人控制器12551之间传送机器可读程序指令(例如从处理器136传送至机器人控制器12551),以执行期望的方案。在确认指令时和/或在完成由处理器136指示的动作之后,机器人控制器12551可以将一个或更多个信号传回处理器136。一种方案可以是从维修站1290或护盖移除和储存站1295取回试剂盒,并将该试剂盒放置在打印站1270的墨盒导轨上的打印机中的特定开口槽中(参见图11,其中示出了连接至墨盒导轨1275A并从其向前延伸的打印机1276A)。可以向机器人控制器12551提供试剂盒的位置,例如在维修站1290中(在痰盂12909处)或者在护盖移除和储存站1295中的试剂盒的地址(例如单元的行和列信息),并且继续指示末端执行器12552行进到该位置以取回试剂盒。机器人控制器12551可以接收打印站1270中的将放置取回的试剂盒的另一个地址,并且随后指示末端执行器12552行进至该地址,以将取回的试剂盒存放在打印站1270中的期望的打印机中。在将取回的试剂盒存放在打印站1270的打印机中之前,所述方案可以指示读取试剂盒上的标识符,以确认该试剂盒是特定打印机所需的试剂盒。每个试剂盒可以在其表面上具有标识符(例如条形码)(参见图14B和图14D)。处理组件可以包括位于打印站1270附近或位于维修站1290或护盖移除和储存站1295附近的读取器1299(例如条形码读取器或扫描器)。读取器1299可以向处理器136提供读取的信息,并且处理器136可以包括用于确认取回的试剂盒是期望的试剂盒的方案指令。然后可以将取回的试剂盒放置在打印机(例如图11中的打印机1276A)中。试剂盒在打印站1270的打印机中的位置可以存储在存储器137中的日志内。以后可以利用这种日志来验证载玻片上的样品是用试剂盒中的特定试剂打印的。界面135还可以包括用户可访问的屏幕,该屏幕显示打印站1270中的打印机和每个打印机中的试剂盒。
另一个方案可以是从打印机取回试剂盒,并将取回的试剂盒放置在储存柜1250的特定槽中。来自处理器136的指令可以指示机器人机构1255从打印站1270取回试剂盒。从打印机取回的试剂盒最初可被送至读取器1299,该读取器1299可以读取试剂盒上的标识符,并将该信息提供给处理器。处理器136可以确认已经从打印站1270的打印机中正确地取回了试剂盒。然后,指令可以指示机器人机构1255将从打印站1270取回的试剂盒送至维修站1290以进行维修(吐出和擦拭)。在维修之后,所述方案可以指示机器人机构1260从维修站1290取回试剂盒,并将试剂盒送至护盖移除和储存站1295中的位置(单元),在该处,可以基于存储器137中保存的将包含护盖的单元与试剂盒相关联的信息将试剂盒与其护盖重新结合。一旦护盖被安装在试剂盒上(通过护盖对试剂盒中的磁体的磁吸力),处理器136就可以指示机器人机构1260将试剂盒放置在试剂储存柜1250的转盘1252的某个槽中(参见图16和图17)。基于试剂盒标识符、其分配的槽地址和其实际的槽地址,处理器136中的机器可读指令然后可以比较分配的槽地址和实际的地址,以确认试剂盒处于正确的槽中。该指令可以包括在界面135处向处理组件100的用户通知正确的槽地址或不正确的槽地址的确认(例如警报)。该界面还可以包括用户可访问的屏幕,该屏幕显示储存柜1250中的一些或所有槽以及每个槽中的试剂盒。试剂盒在试剂储存柜1250的槽中的位置可以存储在存储器137中的日志内。以后可以利用这种日志来验证载玻片上的样品是用试剂盒中的特定试剂打印的。
每个试剂盒可以包括芯片,该芯片例如可以存储有效期和打印或操作计数的信息。所述打印或操作计数可用于估计试剂盒中的试剂量。每次使用试剂盒进行打印操作时,可以改变打印操作计数。请参考图17,储存柜1250中的每个槽附近可以布置有灯阵列12502(例如红色、黄色、绿色发光二极管),该灯阵列12502基于打印或操作计数提供试剂盒中的试剂量的指示。例如,在试剂盒位于槽中时,与试剂盒相关联的芯片可以电连接至储存柜中的槽附近的灯阵列。试剂盒例如可以包含适合30次标准打印操作(30次喷射)的试剂量。该芯片可以被编程为在使用试剂盒进行的打印操作的计数为0到10时触发RYG阵列中的绿灯;在进行的打印操作的计数是11-20时触发黄灯;并且在进行的打印操作的计数是21-30时触发红灯。例如,在试剂盒位于储存柜1250中时,可以读取试剂盒中的芯片,并将其提供给处理器136,并且将计数存储在存储器137中。储存柜1250中的每个试剂盒的打印计数还可以由处理器136在界面135的屏幕上提供。或者或另外,阵列12502可以用于警告接近试剂失效日期(例如在失效前的一个月内可能触发红灯)。
关于在载玻片上打印样品,打印站1270中的每个载玻片托架直线导轨(例如载玻片托架直线导轨12725A)被分配有例如基于行和列矩阵的地址,并且该地址被存储在存储器137中。与处理器136相关联的可执行指令包括通过载玻片的标识符将载玻片与载玻片托架直线导轨相关联并存储相关联的信息的指令。处理器136还可以在显示器135上显示相关联的载玻片和载玻片托架直线导轨,以使操作者能够看到打印操作。
可以利用在载玻片盒导轨(例如图11中的载玻片盒导轨1275A)上移动的打印机逐一地打印载玻片。打印机(例如打印机1276A)可以由来自处理器136的指令控制。所述指令可以是将载玻片移入保湿器壳体中并用水溶液(例如缓冲液)清洗载玻片上的样品。在清洗后,可以通过在保湿盒中喷射气体或空气来去除多余的清洗液。然后,处理指令可以从保湿器壳体(例如保湿器壳体12729A)暴露载玻片,并将载玻片转移至打印区域,例如用于沉积第一抗体或检测试剂。
如上文所述,对载玻片上的样品拍摄图像,以显示样品的位置和/或载玻片上的样品的感兴趣区域。处理器136可以分析这些图像,以在样品上施加一定量的试剂(例如第一抗体或检测试剂)。如上文所述,样品的位置可以从在第一载玻片识别站1120获取的样品的图像或在第二载玻片识别站1121获取的样品的图像或者这两者中获得(例如将一个图像与另一个图像比较)。可以分析图像,例如在图像上叠加网格,然后例如通过样品的染色颜色(例如在清洗液槽1247中用曙红染色的样品)或折射率变化来识别网格中的样品,以确定样品的位置,并且这种分析可以构成决定试剂盒(例如试剂盒1279A)的打印头在哪里打印的基础。一旦确定了样品位置,就确定了将施加试剂的样品区域,并且与处理器136相关联的指令将施加(喷射)限制到该样品区域。通过这种方式,试剂施加(喷射)可以被限制到存在样品的区域,而不是施加(喷射)到会导致试剂浪费的大得多的区域。
在试剂盒(例如试剂盒1279A)中使用的按需滴落型打印头能够以具有1皮升(pL)至10纳升(nL)、或1pL至5nL、或1pL至1nL、或1pL至500pL、或1pL至250pL、或1pL至100pL、或1pL至50pL的体积的液滴的形式分配试剂,例如检测试剂或抗体。小体积允许将试剂有针对性地分配到载玻片上的样品的识别区域(之前通过成像或其它技术识别)。例如,可以识别样品(例如组织切片)的在细胞中可能含有特定抗原的区域。可以通过使用按需滴落技术在目标区域中引入与特定抗原(若存在)结合(例如特异性结合)的抗体来有选择性地识别这样的抗原。抗体-抗原相互作用的可视化例如可以通过结合能够催化产生颜色的反应的酶或在观察时表现出荧光的荧光团来实现。所述酶可以与抗体一起分配,或者随后通过按需滴落型打印头分配。与用试剂覆盖载玻片上的样品的整个区域的现有技术相比,有目标地分配试剂(例如抗体或酶)导致抗体用量、试剂残留和相关浪费的减少。
在一个实例中,可以向试剂中添加着色剂或染色剂,以允许可视地表明试剂已被按照指令施加。对于特定的试剂,着色剂或染色剂可能是独特的。例如,可以向试剂盒中的第一抗体溶液中添加着色剂或染色剂。在将第一抗体溶液分配到载玻片上的样品上之后,可以检测并捕获第一抗体溶液的颜色,并将其传送至存储器137。打印站1270中的每个打印机都可以包含能够操作以捕获载玻片上的样品的图像的传感器。图13示出了具有相关联的传感器12761(例如位于试剂盒1279A与试剂盒1280A之间)的打印机1276A。传感器12761被布置成当载玻片水平放置在载玻片托架直线导轨上的载玻片托架的托板上时捕获载玻片上的样品的图像。在另一个实例中,不是具有与每个打印机相关联的传感器(例如传感器12761),而是单个传感器能够捕获所有行中的载玻片上的每个样品的图像,例如可滑动地连接至暴露出载玻片和载玻片托板的打开位置(例如在机器人机构1255与打印站1272之间)前面的水平导轨的传感器。水平导轨可以可滑动地连接至竖直轨道,使得水平导轨能够上下移动,以捕获与水平支撑件12724A-12724E中的载玻片托架直线导轨相关联的不同托板中的载玻片的图像。所述竖直轨道可以附接至平台1201。所述水平导轨和竖直导轨类似于导轨1145和导轨1146的90°旋转。在向样品上分配了试剂之后,当载玻片托架12728A处于远离保湿器壳体12729A的打开位置(图12A所示的打开位置)时,来自处理器136的指令可以指示传感器12761捕获载玻片上的样品的图像。对实际施加到载玻片上的样品的试剂的检测/捕获(例如在施加后立即进行)提供了对于(1)施加了试剂和(2)施加了正确的试剂(由于其独特的颜色特征)的质量控制。可以执行处理器136中的指令,以评估样品,确定已知要向试剂(例如第一抗体)中添加的着色剂或染色剂。若未检测到着色剂或染色剂,则处理器136可以向显示器135发送警报,并停止对载玻片上的样品或与特定打印机相关联的载玻片托架中的样品的处理(例如附加的打印和/或后续处理),以允许评估特定试剂盒或特定打印机的任何潜在问题。
在打印站处的打印过程完成之后,可以将打印的载玻片返回到其各自的恒温器壳体中,以进行一段时间的孵育(例如使第一抗体与任何目标抗原结合)。在任何孵育期之后,可以用水溶液清洗载玻片一次或多次,并除去清洗液。清洗可以去除任何未反应/未结合的试剂以及添加到试剂中的着色剂或染色剂。若载玻片上的样品应接收另外的试剂,则来自处理器136的可执行指令可以指示将载玻片从保湿器壳体中暴露出来,并将其返回到打印机下的打印位置,并且重复打印过程。在每次打印操作之后,可以按照说明清洗载玻片。
一旦完成对于某个载玻片的所有打印操作,就可使用机器人机构1255将载玻片从载玻片盒导轨(例如载玻片盒导轨1275A)移除。来自处理器136的指令可以指示机器人机构1255利用末端执行器12552抓住/夹住载玻片,并将载玻片返回到载玻片识别站1221(例如参见图9)。来自处理器136的指令可以指示载玻片识别站1221扫描载玻片标识信息,并且可选地捕获载玻片上的样品的图像。在例如使用染料对试剂染色的实例中,在打印操作之后捕获图像允许在操作的这一点上分析和验证载玻片接收了期望的试剂。因此,处理器136中的可执行指令可以分析期望的试剂在样品中的存在(例如基于样品的颜色)。
在载玻片已经被扫描并且可选地被成像和分析之后,可以将载玻片纵向放置在载玻片篮中,该载玻片篮例如是放置在其可以被机器人机构1140取回的区域(例如区域1200,参见图2)中的载玻片篮。区域1200可以具有两个或更多个载玻片篮,以允许在打印操作后对载玻片进行分类。可以按照病例(例如患者)或在打印操作期间接收的试剂类型对载玻片进行分类。例如,某些试剂可能不适合于如下所述的后续脱水步骤,或者可能更适合于玻璃盖玻片而不是薄膜盖玻片。与处理器136相关联的指令包括基于分类偏好(例如病例、沉积的试剂等)将载玻片分类到特定载玻片篮中的指令。
一旦篮210A装载了来自染色模块120的一个或更多个打印的载玻片,篮210A就被从染色模块120传送至核心模块110。处理器136可以跟踪(例如计数)传送至染色模块120、从篮中取出、打印并重新装入篮中的载玻片的数目。一旦确认所有载玻片都被重新装载到篮中,来自处理器136的指令就可以指示机器人机构1140将载玻片篮送至核心模块110中的脱水站1130。机器人机构1140可以按照指令的指示操作,所述指令例如来自机器人控制器1141,该机器人控制器1141可以是链接的处理器136。机器人机构1140的末端执行器1142可以抓住载玻片篮的相对侧,并且在相应的盖子打开时将载玻片篮放置在抗原修复站1240的腔室1241或腔室1243中。
图30示出了处理组件100的核心模块110的顶部前侧放大图,其中外壳的顶部外侧部分被移除,以露出该模块的内部隔室,并且载玻片篮210G位于核心模块中并被机器人机构1140的末端执行器接合。在将载玻片篮210G中的载玻片返回至核心模块之后,可以在脱水站1130对打印的载玻片进行脱水过程。在此实例中,脱水站包含多个液槽,每个液槽下凹到处理平台1101的下面。每个液槽可以具有可电驱动的盖子,所述盖子的操作由处理器136中的可执行指令指示。每个液槽还可以包含搅拌器(例如磁力搅拌器)。图30示出了液槽1133、液槽1134和液槽1136,每个液槽能够操作以容纳一定量的液体试剂,并且每个液槽具有能够在其中接收载玻片篮(例如TISSUE-TEK载玻片篮)的尺寸。液槽1133、液槽1134和液槽1136中的每一个都可以包含脱水试剂,例如乙醇(例如100%乙醇)或二甲苯。典型地,液槽1133包含乙醇,液槽1134包含乙醇,液槽1136包含二甲苯。脱水过程可以涉及将载玻片篮(例如载玻片篮210G,其包含一个或更多个打印的载玻片)依次转移到液槽1133、液槽1134和液槽1136中的每一个中。
为了在脱水站1130开始脱水过程或方案,由机器人控制器1141执行的机器可读指令指示机器人机构1140将载玻片篮(载玻片篮210G)转移至液槽1133。机器人机构1140包括机器人控制器1141,该机器人控制器1141可以控制机器人运动(例如机器人机构1140在轨道1145上的运动和由机器人机构1140执行的处理任务)。机器人控制器1141通过硬接线或无线方式连接至处理器136。在处理器136与机器人控制器1141之间传送机器可读程序指令(例如从处理器136传送至机器人控制器1141),以自动地执行期望的方案。在确认指令时和/或在完成由处理器136指导的动作之后,机器人控制器1141可以将一个或更多个信号传回处理器136。对于脱水过程,方案可以是将载玻片篮(例如载玻片篮210G)从液槽1133转移至液槽1134,然后转移至液槽1136。导轨1145可以定位在足够的高度,以允许机器人机构1140的末端执行器(例如两个分开的臂、叉子或刀片)抓住或以其它方式接合载玻片篮(例如通过抓住载玻片篮的相对侧),并将载玻片篮210G送至脱水站1130。机器人机构可以将载玻片搁架从脱水槽中抬出和降低到脱水槽中,以加强搅拌并加速脱水过程。然后,可以抬起载玻片篮,随后将其转移至下一个液槽中。作为一个实例,可以将载玻片篮在盛有100%乙醇的液槽1133中保持30秒,在盛有100%乙醇的液槽1134中保持1分钟,然后在盛有二甲苯的液槽1136中保持2分钟。在脱水方案执行完成之后,程序指令可以指示机器人机构1140将载玻片篮转移至处理平台1101上的滴液平台1139。程序指令可以进一步指示机器人机构将载玻片篮从滴液平台1139转移至核心模块110中的出口125。
在打印到载玻片上的样品上时,某些试剂可能与涉及乙醇和/或二甲苯的脱水过程不相容。这样的例子可能包括某些色原体或荧光试剂。对于已经用可能与涉及乙醇和/或二甲苯的脱水过程不相容的试剂处理的样品,处理器136可以指示机器人机构1140将包含载有这种处理过的样品的载玻片的载玻片篮转移至脱水站1130中的保持槽1135。保持槽1135可以包含水性缓冲溶液。在保持槽1135中经过可选的时间之后,包含载玻片的载玻片篮可以由机器人机构1140转移至滴液平台1139。
液槽1133、液槽1134、液槽1136和液槽1135以及包含在核心模块110中的其它液槽中的试剂可以通过管道设备(例如导管和阀门)连接至处理平台1101下方的相应供液罐和废液罐。可以基于来自处理器136的处理指令通过将试剂排放到废液罐中然后用新鲜试剂填充排空的液槽来周期性地更换试剂。例如,可以测量液槽中存在的试剂的密度(单位体积的重量)并将该密度与新鲜或未使用状态下的同一种试剂的密度或者可能与新鲜或未使用状态下的试剂的密度不同的预定可接受密度(例如在试剂可能已经被使用但是在执行期望的功能时仍然可接受的情况下的试剂密度)进行比较,从而确定何时应更换液槽中的试剂。核心模块110和染色模块120中的每个液槽可以包含液体密度监测器,该监测器向处理器136提供相应液槽中的试剂的密度测量值。若测量的密度与新鲜试剂的密度或预定密度之间的密度差超过存储在存储器137中的选定值,则来自处理器136的指令可以指示更换液槽中的试剂。另一种用于确定何时应更换液槽中的试剂的方法可以基于试剂的电导率。试剂中的盐的浓度可能随着使用事件而变化,这可能导致试剂的实测电导率的变化。核心模块110和染色模块120中的每个液槽可以包含液体密度监测器,该监测器向处理器136提供相应液槽中的试剂的密度测量值。若测得的电导率超过存储在存储器137中的预定值,则来自处理器136的指令可以指示更换液槽中的试剂。
另一种用于确定何时应更换液槽中的试剂的方法可以基于试剂的颜色。典型地,处于新鲜或未使用状态的试剂可能具有某个吸光度值(起始值),或者可以用染料染色以提供存储在存储器137中的起始值。来自处理器136的指令可以指示周期性地筛查液槽中的试剂的吸光度。在试剂的吸光度值偏离预定的百分比时,来自处理器136的指令可以指示更换液槽中的试剂。另一种用于确定何时应更换液槽中的试剂的方法可以是利用比重计或基于浮力漂浮在试剂中的装置。液槽中的比重计或漂浮装置可以连接至与处理器136通信的传感器。随着试剂被污染,其密度或其它特性可能变化,并且所述比重计或漂浮装置会触发传感器或其它装置,以将信息传送至处理器136,以触发对液槽中的试剂的更换。处理平台1101下方的供液罐和废液罐中的每一个可以包含与处理器136通信的液位传感器。可以在显示器135的屏幕上指示供液罐和废液罐的液位,以允许操作者观察液位。在供液罐是空的或接近空的时,处理器136可以向操作者发送警报(例如显示器135上的警报或告警),从而可以更换供液罐。类似地,在废液罐已满或接近满时,处理器136可以向操作者发送警报(例如显示器135上的警报或告警),从而可以更换废液罐。
在将包含处理过的(染色/打印的)载玻片的载玻片篮通过出口125排出之前,可以向载玻片篮中的各个载玻片(例如一个或更多个载玻片)施加玻璃或薄膜盖玻片。根据打印在载玻片上的样品上的试剂,一些载玻片可能适合于玻璃盖玻片,而另一些载玻片可能适合于薄膜盖玻片。图2示出了染色模块120中的玻璃盖玻片站1230A和薄膜盖玻片站1230B。典型地,用色原体或荧光试剂打印的载玻片上的样品可能与薄膜盖玻片不相容。基于载玻片篮中的载玻片上的样品在打印站1270处接收的处理,来自处理器136的指令可以指示机器人机构1140将该载玻片篮转移至玻璃盖玻片站1230A或薄膜盖玻片站1230B。典型地,玻璃盖玻片站1230A可以与可从Sakura Finetek USA,Inc.购得的Tissue-TekGlasTM自动化玻璃盖片器相似或包含相似的特征。典型地,薄膜盖玻片站1230B可以与可从SakuraFinetek USA,Inc.购得的Tissue-Tek盖片器相似或包含相似的特征。Tissue-TekGlasTM自动化玻璃盖片器和自动化盖片器中的每一个都接收载玻片篮,并在自动化过程中单独地处理其中的载玻片。
在脱水站1130中的脱水或保持过程以及可选地在盖玻片站1230A或盖玻片站1230B中的盖片操作完成之后,来自处理器136的指令可以指示机器人控制器1140将载玻片篮转移至核心模块110中的出口125。在出口125和搁板112的一部分内的处理平台1101上可以布置输送机1103,例如带式输送机***。输送机1103可以类似于分别与入口115和入口114相关联的输送机1102A或输送机1102B。来自处理器136的指令可以指示机器人控制器1140将载玻片篮放置在输送机1103上,并且附加的指令可以指示输送机1103将载玻片篮运送至搁板112。或者,输送机1103的操作可以由传感器触发,该传感器感测其上的物体(例如载玻片篮)的存在,并且,作为响应,使输送机的带移动。
图31示出了可以在图11的保湿器搁架组件中的打印机中使用的试剂盒1279A的前侧视图。在图31中,试剂盒1279A的一侧被切开,以显露盒中的内容物。试剂盒1279A包含由塑料材料构成的主体22791。主体22791可以在其一侧具有标识符12792。标识符12792可以提供试剂盒1279A中的试剂的标识信息以及有效期和/或其它数据。标识符12792例如可以是能够被处理组件100中的读取器读取的条形码。主体22791限定其中具有腔体的容器。在主体22791的腔体中布置有由塑料或非金属材料构成的袋22792,可以通过也是由塑料材料构成的喷口22793向所述袋22792填充试剂。在主体22791的腔体中的袋22792的基部处的出口22796(例如是塑料或其它非金属喷口)处设有同样由塑料或非金属材料构成的调节器22794,该调节器22794可用于调节试剂从袋22792向打印头12798的流动。另外,在调节器22794与打印头12798之间的主体22791的腔体内设有由塑料或非金属材料构成的过滤器22795。试剂盒1279A以最少的金属暴露量为袋22792中的试剂提供接触流体路径。可能的金属源可以限于打印头的喷嘴和电阻中的任何一种,但是不存在通常与喷墨盒相关联的金属源,例如金属弹簧。至少通到打印头的非金属或非金属流体路径避免了可能与金属反应的试剂(例如包含过氧化氢的试剂)的问题。
下文中的编号的条目汇总了本发明的某些方面:
1.一种处理器组件,包括:
暴露站,能够操作以暴露载玻片上的样品;
打印站,能够操作以通过热喷墨过程将试剂施加到暴露的样品上;和
机器人转移机构,用于将载玻片从暴露站转移至打印站。
2.根据第1条所述的处理器组件,还包括:
处理器,该处理器包含在被执行时使处理器从打印站中的试剂盒向载玻片上的一部分样品上直接施加试剂的非暂时性机器可读指令。
3.根据第2条所述的处理器组件,还包括:
成像器,能够操作以在向样品上直接施加试剂之前捕获样品的图像,并且所述处理器包含在被执行时使得处理器基于捕获的图像确定样品上的目标位置以从试剂盒施加试剂的非暂时性机器可读指令。
4.根据第2条或第3条所述的处理器组件,其中所述试剂盒位于打印站处的打印机中,并且所述处理器组件还包括能够操作以储存多个试剂盒的储存站,其中,在指示从试剂盒施加试剂之前,所述指令使试剂盒被从储存站自动取回并耦接至打印机。
5.根据前述条目中的任何一条所述的处理器组件,其中所述打印站包括保湿器壳体,其中所述处理器包含在被执行时使载玻片被从保湿器壳体中取出并转移至打印机的非暂时性机器可读指令。
6.根据前述条目中的任何一条所述的处理器组件,其中所述暴露站包括能够操作以对样品进行烘烤和脱蜡的第一暴露站以及能够操作以利用压力暴露样品上的抗原位点的第二暴露站,其中所述处理器包含在被执行时使载玻片被传送至抗原修复站并且在抗原修复过程之后被传送至打印站的非暂时性机器可读指令。
7.根据前述条目中的任何一条所述的处理器组件,还包括脱水站,其中,在打印站处施加试剂之后,所述处理器包含在被执行时使载玻片被传送至脱水站的非暂时性机器可读指令。
8.根据前述条目中的任何一条所述的处理器组件,其中所述暴露站包括烘烤站和脱蜡站。
9.根据前述条目中的任何一条所述的处理器组件,还包括识别站,该识别站包括传感器,该传感器能够操作以识别载玻片上的标签信息或识别载玻片上的标签信息,并捕获载玻片上的样品的图像。
10.根据第9条所述的处理器组件,还包括分类站,该分类站能够操作以容纳多个载玻片篮,其中所述处理器包含在被执行时基于载玻片上的标签信息使载玻片被分类到分类站中的多个载玻片篮之一中的非暂时性机器可读指令。
11.根据第10条所述的处理器组件,其中所述指令基于待施加到载玻片上的试剂使载玻片被分类。
12.根据前述条目中的任何一条所述的处理器组件,其中,在暴露站中,所述载玻片位于能够操作以容纳多个载玻片的载玻片篮中,并且所述处理器组件还包括处理器,该处理器包含在被执行时使载玻片被从篮中移除以用于打印站中的打印操作的非暂时性机器可读指令。
13.根据第3-12条中的任何一条所述的处理器组件,其中所述试剂盒通过磁吸力耦接至打印机。
14.根据第4-13条中的任何一条所述的处理器组件,其中所述打印站包括多个载玻片托板,所述多个载玻片托板中的每一个能够操作以在其上包含载玻片,并且在打印位置耦接至相应的载玻片托架直线导轨,使得打印机能够将试剂施加至所述多个载玻片托板中的每一个中的载玻片上的样品。
15.根据第14条所述的处理器组件,其中所述打印机可滑动地耦接至导轨,并且所述处理器中的可执行指令使打印机移动以单独地移动到某个位置,从而将试剂施加至所述多个载玻片托板的每一个中的载玻片上的样品。
16.根据第14条或第15条所述的处理器组件,其中所述多个载玻片托板中的每一个能够操作以在打印位置与包括保湿器壳体的位置之间自动移动。
17.根据第12-16条中的任何一条所述的处理器组件,其中所述打印机能够操作以容纳多个试剂盒,并从所述多个试剂盒的每一个中单独地排出试剂。
18.根据第12-17条中的任何一条所述的处理器,还包括耦接至打印机的传感器,在载玻片托板处于打印位置时,该传感器能够操作以捕获载玻片上的样品的图像。
19.根据第2-18条中的任何一条所述的处理器组件,还包括维修站,该维修站包括痰盂和擦拭带,该擦拭带布置在馈送辊与卷取辊之间,其中墨盒的打印头和擦拭带中的一个能够操作以相对于另一个移动,以产生横跨打印头的擦拭动作。
20.一种试剂盒,包括:
限定容器的主体,该容器在其中具有腔体;
所述容器中的非金属袋,该非金属袋能够操作以容纳试剂;和
位于所述主体的底部处的打印头,该打印头耦接至所述袋的出口。
21.根据第20条所述的试剂盒,还包括位于所述容器中的调节器,该调节器耦接至所述袋的出口,从而该调节器布置在所述袋的出口与所述打印头之间。
22.根据第20条或第21条所述的试剂盒,其中所述主体包括能够操作以耦接至打印机的侧面,并且所述侧面包括通过磁吸力耦接至打印机的材料。
23.根据第20-2条中的任何一条所述的试剂盒,其中所述主体的基部包括通过磁吸力耦接至护盖的材料。
24.根据第23条所述的试剂盒,其中所述主体的基部包括磁体。
25.一种方法,包括:
暴露处理器组件中的载玻片上的样品;
使用机器人将载玻片传送至处理器组件的打印站;和
在打印站处通过热喷墨打印过程将试剂施加到暴露的样品上。
26.根据第25条所述的方法,其中暴露载玻片上的样品包括将包含载玻片的篮放置在烘烤站和脱蜡站中的至少一个中。
27.根据第25条或第26条所述的方法,其中暴露包括暴露样品的抗原位点。
28.根据第27条所述的方法,其中暴露样品的抗原位点包括将载玻片置于处于升高的温度和压力的抗原修复液中。
29.根据第25-28条中的任何一条所述的方法,其中使用机器人传送载玻片包括使用机器人传送包含载玻片的篮,所述篮具有容纳多个载玻片的容积。
30.根据第29条所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之前,所述方法包括从篮中取出载玻片。
31.根据第30条所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之前,所述方法包括将载玻片放置在保湿器壳体中。
32.根据第30条或第31条所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之前和/或之后,所述方法包括用水溶液清洗载玻片。
33.根据第32条所述的方法,其中,在用水溶液清洗载玻片之后,所述方法包括去除至少一些清洗液。
34.根据第30-34条中的任何一条所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之后,所述方法包括在载玻片处于打印站中的打印位置的同时捕获样品的图像。
35.根据第25-34条中的任何一条所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之后,所述方法还包括使样品脱水。
36.根据第25-35条中的任何一条所述的方法,其中,在使用机器人将载玻片传送至打印站之前,所述方法包括感测来自载玻片的信息。
37.根据第36条所述的方法,其中感测信息包括:
在暴露载玻片上的样品之前捕获载玻片上的样品的第一图像以及在暴露载玻片上的样品之后捕获载玻片上的样品的第二图像中的至少一个;和
基于所述第一图像或所述第二图像或者所述第一图像与所述第二图像的对比来确定所述样品的至少一部分的位置。
38.根据第37条所述的方法,其中,在捕获载玻片上的样品的第二图像之前,使样品暴露于染色剂。
39.根据第37条或第38条所述的方法,其中施加试剂包括有选择性地将试剂施加至样品的所述部分的位置。
40.根据第25-39条中的任何一条所述的方法,其中,在将试剂施加至样品之前,所述方法包括从储存站取回包含试剂的试剂盒,并将试剂容器耦接至打印站中的打印机。
41.根据第25-40条中的任何一条所述的方法,其中施加试剂包括施加不止一种试剂。
42.根据第41条所述的方法,其中向暴露的样品施加试剂包括:
施加第一试剂;
在施加第一试剂后,清洗载玻片上的样品;和
在清洗载玻片上的样品后,施加第二试剂。
43.根据第25-42条中的任何一条所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之后,感测样品的信息。
44.根据第43条所述的方法,其中感测信息包括感测标识信息和/或感测载玻片上的样品的图像。
45.根据第25-44条中的任何一条所述的方法,其中,在暴露载玻片上的样品之前,所述方法包括从载玻片上的标签或标签区域感测标识信息,并基于该标识信息将样品分类到多个载玻片篮之一中。
46.根据第25-45条中的任何一条所述的方法,其中,在打印站处将试剂施加至暴露的样品之前,使用机器人将包含试剂的试剂盒从储存站转移至打印站。
47.根据第46条所述的方法,其中所述试剂盒具有遮盖打印头的护盖,并且,在将试剂盒转移至打印站之前,所述方法包括移除该护盖。
48.根据第47条所述的方法,其中移除护盖包括克服护盖与打印头之间的磁吸力。
49.根据第44-48条中的任何一条所述的方法,还包括:
在将试剂盒转移至打印站之前和/或之后,使用机器人将试剂盒转移至维修站;和
在维修站对试剂盒进行维修,所述维修包括促使从试剂盒的打印头排出试剂,并且在促使排出试剂之后使用带对打印头进行擦拭。
在本文中相对于处理器136和/或处理组件100的操作呈现的算法、指令和显示并非内在地与任何特定的计算机或其它设备相关。根据本文中的教导,可以将各种通用***与程序一起使用,或者可以证明能很方便地构造更专用的装置来执行所说明的方法。此外,本发明不是参照任何特定的编程语言来说明的。应理解,可以使用多种编程语言来实现在本文中说明的本发明的教导。
计算机可读介质包括用于以计算机可读的形式存储信息的任何机构。例如,计算机可读介质包括只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置或其它类型的机器可访问存储介质。
还应理解,在整个说明书中对诸如“单个实施例”、“一个实施例”或“一个或更多个实施例”的指代意味着在本发明的实践中可以包括特定特征。类似地,应理解,在说明书中,出于简化公开内容和帮助理解各个发明方面的目的,多种特征有时被组合在单个实施例、附图或其说明中。但是,这种公开方法不应被理解为反映本发明需要比每个权利要求中明确记载的更多的特征的意图。相反,如以下权利要求所反映的,创新方面可能在于少于所公开的单个实施例的全部特征。因此,附在详细说明之后的权利要求由此明确结合到详细说明中,每项权利要求本身代表本发明的一个独立的实施例。
本发明在以上说明书中是参照具体实施例说明的。但是,显而易见的是,能够对这些实施例做出各种修改和变化,而不会脱离如所附权利要求所阐述的本发明的更广泛的精神和范围。例如,在本文中公开的试剂盒(例如试剂盒408)可以包含溶剂或水而不是试剂,并且用于除了诸如对下面的载玻片上的样品染色等目的之外的目的。因此,说明书和附图应视为示例性的,而不是限制性的。
Claims (49)
1.一种处理器组件,包括:
能够操作以暴露载玻片上的样品的暴露站;
能够操作以通过热喷墨过程将试剂施加到暴露的样品上的打印站;和
用于将载玻片从暴露站转移至打印站的机器人转移机构。
2.根据权利要求1所述的处理器组件,还包括:
处理器,该处理器包含在被执行时使处理器从打印站中的试剂盒向载玻片上的一部分样品上直接施加试剂的非暂时性机器可读指令。
3.根据权利要求2所述的处理器组件,还包括:
能够操作以在向样品上直接施加试剂之前捕获样品的图像的成像器,并且所述处理器包含在被执行时使得处理器基于捕获的图像确定样品上的目标位置以从试剂盒施加试剂的非暂时性机器可读指令。
4.根据权利要求2或3所述的处理器组件,其中所述试剂盒位于打印站处的打印机中,并且所述处理器组件还包括能够操作以储存多个试剂盒的储存站,其中,在指示从试剂盒施加试剂之前,所述指令使试剂盒被从储存站自动取回并耦接至打印机。
5.根据前述权利要求中的任何一项所述的处理器组件,其中所述打印站包括保湿器壳体,其中所述处理器包含在被执行时使载玻片被从保湿器壳体中移除并转移至打印机的非暂时性机器可读指令。
6.根据前述权利要求中的任何一项所述的处理器组件,其中所述暴露站包括能够操作以对样品进行烘烤和脱蜡的第一暴露站以及能够操作以利用压力暴露样品上的抗原位点的第二暴露站,其中所述处理器包含在被执行时使载玻片被转移至抗原修复站并且在抗原修复过程之后被传送至打印站的非暂时性机器可读指令。
7.根据前述权利要求中的任何一项所述的处理器组件,还包括脱水站,其中,在打印站处施加试剂之后,所述处理器包含在被执行时使载玻片被转移至脱水站的非暂时性机器可读指令。
8.根据前述权利要求中的任何一项所述的处理器组件,其中所述暴露站包括烘烤站和脱蜡站。
9.根据前述权利要求中的任何一项所述的处理器组件,还包括识别站,该识别站包括传感器,该传感器能够操作以识别载玻片上的标签信息或识别载玻片上的标签信息,并捕获载玻片上的样品的图像。
10.根据权利要求9所述的处理器组件,还包括分类站,该分类站能够操作以容纳多个载玻片篮,其中所述处理器包含在被执行时基于载玻片上的标签信息使载玻片被分类到分类站中的多个载玻片篮之一中的非暂时性机器可读指令。
11.根据权利要求10所述的处理器组件,其中所述指令基于待施加到载玻片上的试剂使载玻片被分类。
12.根据前述权利要求中的任何一项所述的处理器组件,其中,在暴露站中,所述载玻片位于能够操作以容纳多个载玻片的载玻片篮中,并且所述处理器组件还包括处理器,该处理器包含在被执行时使载玻片被从篮中移除以用于打印站中的打印操作的非暂时性机器可读指令。
13.根据权利要求3-12中的任何一项所述的处理器组件,其中所述试剂盒通过磁吸力耦接至打印机。
14.根据权利要求4-13中的任何一项所述的处理器组件,其中所述打印站包括多个载玻片托板,所述多个载玻片托板中的每一个能够操作以在其上包含载玻片,并且在打印位置耦接至相应的载玻片托架直线导轨,使得打印机能够将试剂施加至所述多个载玻片托板中的每一个中的载玻片上的样品。
15.根据权利要求14所述的处理器组件,其中所述打印机可滑动地耦接至导轨,并且所述处理器中的可执行指令使打印机移动以单独地移动到一位置,从而将试剂施加至所述多个载玻片托板的每一个中的载玻片上的样品。
16.根据权利要求14或15所述的处理器组件,其中所述多个载玻片托板中的每一个能够操作以自动移动至打印位置与包括保湿器壳体的位置之间。
17.根据权利要求12-16中的任何一项所述的处理器组件,其中所述打印机能够操作以容纳多个试剂盒,并从所述多个试剂盒的每一个中单独地排出试剂。
18.根据权利要求12-17中的任何一项所述的处理器,还包括耦接至打印机的传感器,在载玻片托板处于打印位置时,该传感器能够操作以捕获载玻片上的样品的图像。
19.根据权利要求2-18中的任何一项所述的处理器组件,还包括维修站,该维修站包括痰盂和擦拭带,该擦拭带布置在馈送辊与卷取辊之间,其中墨盒的打印头和擦拭带中的一个能够操作以相对于另一个移动,以产生横跨打印头的擦拭动作。
20.一种试剂盒,包括:
限定容器的主体,该容器在其中具有腔体;
所述容器中的非金属袋,该非金属袋能够操作以容纳试剂;和
位于所述主体的基部处的打印头,该打印头耦接至所述袋的出口。
21.根据权利要求20所述的试剂盒,还包括位于所述容器中的调节器,该调节器耦接至所述袋的出口,从而该调节器布置在所述袋的出口与所述打印头之间。
22.根据权利要求20或21所述的试剂盒,其中所述主体包括能够操作以耦接至打印机的侧面,并且所述侧面包括通过磁吸力耦接至打印机的材料。
23.根据权利要求20-2中的任何一项所述的试剂盒,其中所述主体的基部包括通过磁吸力耦接至护盖的材料。
24.根据权利要求23所述的试剂盒,其中所述主体的基部包括磁体。
25.一种方法,包括:
暴露处理器组件中的载玻片上的样品;
使用机器人将载玻片转移至所述处理器组件的打印站;和
在打印站处通过热喷墨打印过程将试剂施加到暴露的样品上。
26.根据权利要求25所述的方法,其中暴露载玻片上的样品包括将包含载玻片的篮放置在烘烤站和脱蜡站中的至少一个中。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其中暴露包括暴露样品的抗原位点。
28.根据权利要求27所述的方法,其中暴露样品的抗原位点包括将载玻片置于处于升高的温度和压力下的抗原修复液中。
29.根据权利要求25-28中的任何一项所述的方法,其中使用机器人转移载玻片包括使用机器人转移包含载玻片的篮,所述篮具有容纳多个载玻片的容积。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之前,所述方法包括从篮中取出载玻片。
31.根据权利要求30所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之前,所述方法包括将载玻片放置在保湿器壳体中。
32.根据权利要求30或31所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之前和/或之后,所述方法包括用水溶液清洗载玻片。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,在用水溶液清洗载玻片之后,所述方法包括去除至少一些清洗液。
34.根据权利要求30-34中的任何一项所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之后,所述方法包括在载玻片处于打印站中的打印位置的同时捕获样品的图像。
35.根据权利要求25-34中的任何一项所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之后,所述方法还包括使样品脱水。
36.根据权利要求25-35中的任何一项所述的方法,其中,在使用机器人将载玻片转移至打印站之前,所述方法包括感测来自载玻片的信息。
37.根据权利要求36所述的方法,其中感测信息包括:
在暴露载玻片上的样品之前捕获载玻片上的样品的第一图像中的至少一个,以及在暴露载玻片上的样品之后捕获载玻片上的样品的第二图像;和
基于所述第一图像或所述第二图像或者所述第一图像与所述第二图像的对比来确定所述样品的至少一部分的位置。
38.根据权利要求37所述的方法,其中,在捕获载玻片上的样品的第二图像之前,使样品暴露于染色剂。
39.根据权利要求37或38所述的方法,其中施加试剂包括有选择性地将试剂施加至样品的所述部分的位置。
40.根据权利要求25-39中的任何一项所述的方法,其中,在将试剂施加至样品之前,所述方法包括从储存站取回包含试剂的试剂盒,并将试剂容器耦接至打印站中的打印机。
41.根据权利要求25-40中的任何一项所述的方法,其中施加试剂包括施加不止一种试剂。
42.根据权利要求41所述的方法,其中向暴露的样品施加试剂包括:
施加第一试剂;
在施加第一试剂后,清洗载玻片上的样品;和
在清洗载玻片上的样品后,施加第二试剂。
43.根据权利要求25-42中的任何一项所述的方法,其中,在将试剂施加至暴露的样品之后,感测样品的信息。
44.根据权利要求43所述的方法,其中感测信息包括感测标识信息和/或感测载玻片上的样品的图像。
45.根据权利要求25-44中的任何一项所述的方法,其中,在暴露载玻片上的样品之前,所述方法包括从载玻片上的标签或标签区域感测标识信息,并基于该标识信息将样品分类到多个载玻片篮之一中。
46.根据权利要求25-45中的任何一项所述的方法,其中,在打印站处将试剂施加至暴露的样品之前,使用机器人将包含试剂的试剂盒从储存站转移至打印站。
47.根据权利要求46所述的方法,其中所述试剂盒具有遮盖打印头的护盖,并且,在将试剂盒转移至打印站之前,所述方法包括移除该护盖。
48.根据权利要求47所述的方法,其中移除护盖包括克服护盖与打印头之间的磁吸力。
49.49.根据权利要求44-48中的任何一项所述的方法,还包括:
在将试剂盒转移至打印站之前和/或之后,使用机器人将试剂盒转移至维修站;和
在维修站对试剂盒进行维修,维修包括促使从试剂盒的打印头排出试剂,并且在促使排出之后使用带对打印头进行擦拭。
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