KR101840081B1

KR101840081B1 - 세포학적 표본 준비장치

Info

Publication number: KR101840081B1
Application number: KR1020137024323A
Authority: KR
Inventors: 하워드 비. 카우프만; 투안 하
Original assignee: 홀로직, 인크.
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2018-03-19
Also published as: BR112013021199A2; US8329121B2; KR20140012991A; US20120214227A1; TW201239331A; MX2013009652A; AU2012220760B2; CN103384818B; HK1191099A1; WO2012115948A1; BR112013021199B1; TWI464382B; SG192888A1; AU2012220760A1; CN103384818A

Abstract

소형의 검사용 슬라이드(a specimen slide) 준비장치는 핸들(a handle); 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 필터 홀더 어셈블리(a filter holder assembly); 및 상기 필터 홀더 어셈블리로부터 이격되어 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 슬라이드 홀더 어셈블리(a slide holder assembly);를 포함하며, 상기 슬라이드 홀더 어셈블리는, 서로 움직일 수 있게 연결된 다수의 위치결정부재들; 및 상기 위치결정부재들중 하나에 움직일 수 있게 연결된 슬라이드 홀더;를 포함하며, 상기 슬라이드 홀더 상에 부착된 슬라이드가 상기 필터 홀더 어셈블리 상에 부착된 필터의 외곽 표면과 롤링 접촉(rolling contact)을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.

Description

세포학적 표본 준비장치{APPARATUS FOR PREPARING CYTOLOGICAL SPECIMENS}

본 발명은 세포학적 표본의 준비에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 환자의 샘플로부터 세포학적 표본을 준비하고, 상기 환자의 샘플과 상기 표본 간에 1대1 상관관계를 유지토록 하기 위한 장치 및 수기 방법에 관한 건이다.

세포학(cytology)은 세포의 형성, 구조 및 기능에 대한 연구를 다루는 생물학의 한 갈래이다. 실험실 환경에서 적용되는 것과 같이, 세포학자, 세포검사기사(cytotechnologists), 및 기타 의학 교수들은 환자의 세포 표본에 대한 육안 검사에 기초하여 환자의 상태를 진단한다. 전형적인 세포학적 기술로 "자궁경부암" 검사(pap smear test)가 있는데, 여성의 자궁경관(cervix)으로부터 세포들을 스크랩하고 분석하여, 자궁경부암의 시작에 대한 전조인, 비정상 세포들의 출현을 검출한다. 세포학적 기술들은 또한 인체의 다른 부분들에 존재하는 비정상 세포들과 질병을 검출하는 데에도 사용된다.

세포학적 기술들은 널리 채용되고 있는데, 그 이유는 변환가능한 탐침(stylets), 고정 캐뉼라(cannulae) 등이 장착된 스프링을 가진 특성화된 생체검사바늘(biopsy needles)을 사용하여 환자로부터 조직 표본(a tissue specimen)을 절제하는, 생체조직검사(biopsies)와 같은 전통적인 외과적 병리학 절차들에서보다, 분석용 세포 샘플들의 수집에 있어 일반적으로 감염/부작용 우려가 적기 때문이다. 세포 샘플들은 예컨대, 어느 구역을 스크랩하거나 문질러서, 또는 폐강(chest cavity), 방광(bladder), 척추관(spinal canal) 또는 여타 해당 구역으로부터 체액을 흡인할 수 있는 바늘을 사용하는 등을 포함하는 다양한 기술들에 의해 환자로부터 얻을 수 있다. 세포 샘플들은 용액 안에 놓인 후, 확대 관찰을 위해 수집되고 슬라이드 글라스로 옮겨진다. 표본을 보관 목적으로 보존 저장하고 검사를 용이하게 하기 위해, 고정액(fixative) 및 착색액(staining solution)이 슬라이드 글라스 상의 세포들에 적용될 수 있다.

슬라이드 상의 세포들은 일반적으로, 적절한 공간 분포를 가짐으로써 개별 세포들이 검사될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 보통 단층(a single layer)의 세포들이 선호된다. 따라서, 많은 세포들을 함유한 유체 샘플(fluid sample)로부터 표본을 준비하는 경우 일반적으로는, 먼저 세포들을 역학적 분산(mechanical dispersion), 유체 전단(fluidic shear), 또는 여타 기술들에 의해 서로 분리하여, 세포들의 얇은 단층막(monolayer)을 슬라이드 상에 수집하고 적층할 수 있도록 할 것이 요구된다. 이러한 방법으로 세포검사기사는 비정상 세포들을 더 쉽게 포착해 낼 수 있다. 세포들은 또한 적절한 수의 세포들이 평가되었는 지를 확인하기 위해 카운트(count)될 수 있다.

육안 검사에 유리하도록 슬라이드 상에 세포들의 얇은 단층막을 생성하기 위한 특정 방법들 및 기구들이 미국 특허 U.S. Patent Nos. 5,143,627, 5,240,606, 5,269,918, 5,282,978, 6,572,824, 6,562,299 및 7,579,190에 설명되어 있다.

이러한 특허들에서 언급된 한 방법에 따르면, 샘플 용기의 보존액 내에 들어 있는 환자의 세포들은, 그 내부에 배치된 스피닝 샘플 채취기(spinning sample collector)를 사용하여 분산된다. 제어된 진공(controlled vacuum)이 샘플 채취기에 적용되어, 원하는 수량의 세포들 및 공간적 분포가 필터에 수집될 때까지 샘플 채취기의 스크린 필터(screen filter)를 통해 보존액이 추출되도록 한다. 그런 다음, 샘플 채취기가 샘플 용기에서 제거되면, 필터 부분이 글라스 슬라이드에 표출되어, 관심 입자들을 수집된 공간적 분포와 거의 같은 크기인 슬라이드로 이송한다.

하나 또는 둘 이상의 이러한 특허들의 설명에 따라 제조된 장치들, 예를 들어 메사츄세츠주의 말보로에 소재한 사이틱 코포레이션에서 제조, 판매되는 ThinPrep® 2000 및 ThinPrep® 3000 시스템이 상업적으로 성공하였으나, 이러한 장치들은 상당한 규모의 자본 투자와 실험실 벤치 공간을 필요로 한다.

일단 표본이 준비, 고정, 착색되면, 그 표본은 세포검사기사에 의해 수동으로 육안에 의해 검사될 수 있는데, 보통 확대하거나, 및 다양한 소소의 조명을 가지고 또는 조명 없이 검사가 이루어진다. 대안적으로 또는 추가로 세포 검사를 돕기 위해, 자동 기계 비젼 시스템(automated machine vision systems)이 채택되었다. 예컨대, 자동 비젼 시스템은 표본이 배치된 전체 슬라이드에 대한 예비 평가를 수행하여 세포검사기사에게 잠정적으로 세부 검사를 위한 슬라이드에 대한 최상의 관련 영역을 알려주거나, 또는 세포검사기사에 의해 이미 분석된 표본들을 재조사하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 목적은 구조가 단순하고 사용이 용이한 소형의(handheld) 검사용 슬라이드(specimen slide) 준비장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 소형의 검사용 슬라이드(specimen slide) 준비 장치는 핸들(a handle), 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 필터 홀더 어셈블리(a filter holder assembly), 상기 필터 홀더 어셈블리로부터 이격되어 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 슬라이드 홀더 어셈블리(a slide holder assembly)를 포함하며, 상기 슬라이드 홀더 어셈블리는 서로 움직일 수 있게 연결된 다수의 위치결정부재들(positioning members), 및 상기 위치결정부재들 중 하나에 움직일 수 있게 연결된 슬라이드 홀더(a slide holder)를 포함하여, 상기 슬라이드 홀더 상에 장착된 슬라이드가 필터 홀더 어셈블리에 부착된 필터(a filter)의 외곽 표면과 롤링 접촉(rolling contact)을 하도록 되어 있다. 위치결정부재들은 바람직하게는, 슬라이드 홀더가 필터 홀더 어셈블리로부터 멀어지게 회전될 수 있도록 함으로서, 필터 홀더 어셈블리에서 필터를 제거하거나 또는 필터를 부착시 필터 홀더 어셈블리로의 접근이 용이하도록 구성되어 있다. 본 발명의 일실시예에서, 핸들은 그립부(a grip portion)와 상기 그립부로부터 돌출되어 나온 확장부(an extension portion)를 가지며, 상기 필터 홀더 어셈블리 및 슬라이드 홀더 어셈블리는 제각기, 이격된 위치에서 상기 핸들의 확장부에 부착된다. 이러한 실시예에서, 필터 홀더 어셈블리는, 핸들의 그립부가 확장부로부터 연장되는 방향과 거의 같은 방향으로 핸들의 확장부로부터 연장된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 소형의 검사용 슬라이드 준비장치는 핸들, 필터 홀더 어셈블리, 및 슬라이드 홀더 어셈블리를 포함한다. 핸들은 그립부와 상기 그립부로부터 돌출되어 나온 확장부를 가진다. 필터 홀더 어셈블리는 핸들의 확장부에 부착되며, 센터 샤프트(a center shaft), 및 상기 센터 샤프트 주위에 배치되고 센터 샤프트에 슬라이딩 가능하게 연결된 왕복동식 원통형 바디(a reciprocating cylindrical body)를 포함한다. 슬라이드 홀더 어셈블리는 필터 홀더 어셈블리로부터 이격된 위치에서 핸들의 확장부에 부착되며, 다수의 피봇 가능하게 연결된 (예컨대, 힌지 연결된) 위치결정부재들(positioning members)과, 상기 위치결정부재중 상기 확장부에 대해 가장 먼 곳의 위치결정부재에 움직일 수 있게 연결된 슬라이드 홀더(a slide holder)를 포함한다. 위치결정부재들의 이러한 움직일 수 있도록 된 연결 형태는, 슬라이드 홀더가 필터 홀더 어셈블리 상의 원통형 바디로부터 멀어지게 회전될 수 있도록 함으로써 원통형 부재에 부착된 필터의 교체 등 필터 홀더 어셈블리로의 접근이 용이토록 한다. 위치결정부재들의 이러한 움직일 수 있도록 된 연결 형태는 또한, 슬라이드 홀더에 부착된 슬라이드가 원통형 바디 상에 부착된 필터의 멤브레인(a membrane)과 롤링 접촉(rolling contact)을 할 수 있도록 한다.

본 발명의 일실시예에서, 필터 홀더 어셈블리는 바람직하게는, 핸들의 그립부가 확장부로부터 연장되는 방향과 거의 같은 방향으로 핸들의 확장부로부터 연장된다. 본 발명의 일실시예에서, 필터 홀더 어셈블리의 센터 샤프트는 확장부에 대해 근위부(a proximal end)와 말단부(a distal end)를 가지며, 상기 근위부에 숄더(a shoulder)와, 상기 말단부에 스폰지 리셉타클(a sponge receptacle)을 포함한다. 스폰지 리셉타클은 확장부로부터 먼 방향으로 향해 있는 개구를 가진다. 필터 홀더 어셈블리는 또한 숄더와 원통형 바디 사이에서 센터샤프트 주위에 배치된 스프링(a spring)을 포함하며, 상기 스프링은 원통형 바디가 숄더 쪽으로 이동시 왕복동 카운터포스(a reciprocating counterforce)를 생성한다. 필터 홀더 어셈블리는 또한 스폰지 리셉타클 내에 배치되고 스폰지 리셉타클보다 크며 개구의 바깥쪽으로 부분적으로 연장되는, 스폰지(a sponge)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에서, 필터 홀더 어셈블리의 원통형 바디는 확장부에 대해 근위부와 말단부, 및 상기 근위부에 플랜지(a flange)를 가진다. 원통형 바디는, 필터가 플랜지와 스폰지 리셉타클 사이에서 원통형 바디 상에 부착되고, 스폰지 리셉타클의 말단부에는 필터의 멤브레인이 배치되도록 구성된다. 필터 홀더 어셈블리는 또한 원통형 바디 주위에 배치되고, 필터와 원통형 바디 사이에 액체가 새지 않도록 밀봉(a fluid tight seal)을 형성하도록 구성된 한 개 이상의 실링 부재들(sealing members)을 포함하며, 슬라이드 홀더 어셈블리는, 슬라이드 홀더에 부착된 슬라이드를 원통형 바디에 부착된 필터에 비스듬한 각도로, 예컨대 2.5 ~ 7.5도의 범위로 초기 접촉하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 비스듬한 각도는 약 5도이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 소형의 검사용 슬라이드 준비장치는 핸들, 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 필터 홀더 어셈블리, 및 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 슬라이드 홀더 어셈블리를 포함하며, 상기 슬라이드 홀더 어셈블리는 피봇 연결 형태로 되어, 슬라이드 홀더 어셈블리 내에 부착된 슬라이드가 필터 홀더 어셈블리 내에 부착된 필터와 롤링 접촉(rolling contact)을 할 수 있도록 되어 있다. 핸들은 또한 그립부와 확장부를 포함한다. 일부 실시예에서, 슬라이드 홀더 어셈블리는 그립부에 연결된다. 다른 실시예에서, 슬라이드 홀더 어셈블리는 확장부에 연결된다. 이러한 실시예에서, 필터 홀더 어셈블리는 슬라이드 홀더 어셈블리로부터 이격된 위치에서 핸들의 확장부에 연결된다. 슬라이드 홀더 어셈블리는 원통형 바디로부터 멀어지게 회전되도록 하여 원통형 바디로의 접근이 용이하도록 구성된다.

본 발명에 따른 소형의 검사용 슬라이드(specimen slide) 준비장치 및 방법은 구조가 단순하고 사용이 용이하다. 본 발명에 따른 검사용 슬라이드 준비장치의 크기는 사용자의 손에 잡히는 정도로 되어 있어, 이러한 콤팩트한 크기에 의해 이동성, 휴대성을 높이는 반면, 비용 감소, 복잡성 감소 및 요구되는 실험실 벤치 공간 감소 등의 효과를 가진다.

도면에 대한 설명은 하기와 같으며, 도면에 나온 참조 번호는 해당 부품을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라, 슬라이드가 부착되어 있는 검사용 슬라이드(specimen slide) 준비장치에 대한 투시도이다.
도 2는 슬라이드가 필터에 초기 접촉하는 것을 보여주는, 슬라이드와 필터가 부착된 도 1의 검사용 슬라이드 준비장치에 대한 측면 개략도이다.
도 3은 슬라이드가 필터에 최종 접촉 완료된 것을 보여주는, 슬라이드와 필터가 부착된 도 1의 검사용 슬라이드 준비장치에 대한 또 다른 측면 개략도이다.
도 4는 필터가 부착된 도 1의 검사용 슬라이드 준비장치에 대한 분해 투시도이며, 여기서 일부 부품들은 설명의 명확성을 위해 제거되었다.
도 5는 필터 홀더 어셈블리의 상세도를 보여주는, 필터가 부착된 도 1의 검사용 슬라이드 준비장치에 대한 상세 측면 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라, 검사용 슬라이드(specimen slide)의 준비 방법을 보여주는 플로우챠트이다.

도 1은 소형의 검사용 슬라이드(specimen slide) 준비장치(10)를 보여주고 있으며, 상기 장치는 핸들(a handle)(12), 상기 핸들에 부착된 필터 홀더 어셈블리(a filter holder assembly)(14) 및 슬라이드 홀더 어셈블리(a slide holder assembly)(16)를 가진다. 슬라이드 홀더 어셈블리(16)는 제1힌지(18)와 제2힌지(20)를 포함한다. 검사용 슬라이드 준비장치(10)의 크기는 사용자의 손에 잡히는 정도로 되어 있어, 이러한 콤팩트한 크기에 의해 이동성, 휴대성을 높이는 반면, 비용 감소, 복잡성 감소 및 요구되는 실험실 벤치 공간 감소 등의 효과를 가진다.

핸들(12)은 그립부(60) 및 상기 그립부(60)로부터 거의 직각으로 돌출되어 나온 확장부(62)를 가진다. 슬라이드 홀더 어셈블리는 제1단부(24)와 제2단부(26)를 갖는 "L"자 형태의 제1위치결정부재(22)를 포함한다. 제1위치결정부재(22)의 제1단부(24)는 핸들(12)의 확장부(62)에 부착된다. 제1위치결정부재(22)의 제2단부(26)는 필터 홀더 어셈블리(14)에 부착된 필터(30)의 멤브레인(28)과 거의 같은 높이에 위치한다 (도 5 참조). 슬라이드 홀더 어셈블리는 또한 제1힌지 및 제2힌지(18,20)가 형성되어 있는 제2위치결정부재(32)를 포함한다. 제1힌지(18)는 제1위치결정부재(22)의 제2단부(26)와 제2위치결정부재(32)를 피봇 연결한다. 제2힌지(20)는 제2위치결정부재(32)와 슬라이드 홀더(33)를 피봇 연결한다.

패들(paddle) 형태로 된 구동부재(34)가 제2위치결정부재(32)에 부착되어 도 1의 제1위치에서 도 2의 제2위치로 제2위치결정부재(32)를 수동으로 회전하는 데 사용된다. 제1위치에서 제2위치로 이동하기 위해, 제2위치결정부재(32)는 제1힌지(18)를 중심으로 약 270도의 각도로 회전한다. 추가 압력이 패들(34)에 가해지면, 제2위치결정부재(32)는 제2위치에서 도 3의 제3위치로 회전한다. 제1위치에서 제3위치로 이동하기 위해, 제2위치결정부재(32)는 제1힌지(18)를 중심으로 약 270 ~ 280도 범위의 각도로 회전한다. 제1위치 및 제3위치는 최종 위치인 반면, 제2위치는 중간 위치이다. 압력이 패들(34)에 가해져 제2위치결정부재(32)가 제2위치에서 제3위치로 회전하면, 슬라이드 홀더(33)도 또한 제1위치(도 2)에서 제2위치(도 3)로 제2힌지(20)를 중심으로 약 0 ~ 5도 범위의 각도로 회전한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2위치결정부재(32)의 각 측면에 2개씩 총 4개의 슬롯들(36)이 제2위치결정부재(32)에 형성되어 있다. 슬라이드 홀더(33)에는 제2위치결정부재(32)의 4개 슬롯들(36)에 해당하는 위치에, 4개의 핀들(38)이 배치된다. 핀들(38)은 4개 슬롯들(36)에 삽입되어 슬라이드 홀더(33)가 제2위치결정부재(32)에 피봇 구동 가능하게 부착된다. 슬롯들(36)은 핀들(38)보다 약간 커서, 슬라이드 홀더(33)가 제2위치결정부재(32)에 대해 어느 정도 움직임이 허용된다. 제1힌지(18)에 더 가까운 1쌍의 핀들(38a)은 피봇(pivot) 핀으로 기능한다. 제1힌지(18)에서 먼 1쌍의 핀들(38b)은 리프트(lift) 핀으로 기능한다. 이들은 멤브레인(28)과 필터(30)의 외곽 엣지(40)에 정렬된다 (도 2 및 도 3). 제2위치결정부재(32)가 제2위치로 회전시 (도 2), 외곽 엣지(40)와 피봇 핀(38a)은 제2힌지(20)를 형성하여 이 제2힌지(20)를 중심으로 슬라이드 홀더(33)가 피봇한다. 리프트 핀(38b)은 대응 슬롯(36)과의 상호 작용에 의해, 슬라이드 홀더(33)의 평면 내에서 슬라이드 홀더(33)의 슬라이딩 이동을 최소화시킨다.

필터 홀더 어셈블리(14)는 슬라이드 홀더 어셈블리로부터 이격된 위치에서 핸들(12)의 확장부(62)에 부착되어 있다. 도 1 및 도 5에서, 필터 홀더 어셈블리(14)는 진공이 멤브레인(28)에 공급될 수 있는 오픈 센터 샤프트(an open center shaft)(42)를 포함한다. 필터 홀더 어셈블리(14)는 또한 센터 샤프트(42) 주위에 배치된 왕복동식 원통형 바디(a reciprocating cylindrical body)(44) 및 원통형 바디(44) 주위에 배치된 2개의 O-링(46)을 포함한다. 원통형 바디(44)는 원통형 바디(44) 상에 부착된 필터(30)와 짝을 이루도록 구성된 플랜지(66)를 포함한다. 원통형 바디(44), 플랜지(66), 및 O-링(46)은 마찰 또는 압착결합(friction or compression fit)으로 필터 홀더 어셈블리(14) 상에 필터(30)를 고정시킨다. 이들은 또한 원통형 바디(44)와 필터(30) 간에 액체가 새지않도록 밀봉(a fluid tight seal)을 형성한다. 코일스프링(48)이 원통형 바디(44)의 상단에서 센터 샤프트(42) 주위에 배치된다.

스프링(48) 위로, 센터 샤프트(42)는 숄더(shoulder)(50)로 확대되어 이 숄더(shoulder)(50)에 스프링(48)이 기대진다. 원통형 바디(44) 아래로, 센터 샤프트(42)는, 확장부(62)로부터 먼 방향으로 향해 있는 개구(64)를 지닌 스폰지 리셉타클(a sponge receptacle)(52)로 확대된다. 스폰지 리셉타클(52) 내에는 스폰지(54)가 배치된다. 스폰지(54)는 스폰지 리셉타클(52)보다 약간 크며, 개구(64) 밖으로 부분적으로 연장된다. 스폰지(54)는 필터 홀더 어셈블리(14)의 원통형 바디(44) 상에 부착된 필터(30)의 멤브레인(28) 끝단에 놓여진다. 스프링(48)은 원통형 바디(44) 및 스폰지 리셉타클(52)을 스폰지(54) 쪽으로 편향시킨다. 슬라이드 홀더(33)에 배치된 슬라이드(56)의 상향 모션에 의해, 필터(30)가 숄더(50) 쪽으로 움직이면, 스프링(48)이 스폰지(54) 상에 힘을 가하고 멤브레인(28)에 돔(dome)을 생성하여, 입자들이 멤브레인(28)으로부터 슬라이드(56)로 이송되는 것을 도와 준다.

관심 입자들의 공간 분포를 방해함이 없이 관심 입자들을 슬라이드(56)로 이동시키기 위해서, 초기 접촉시에는 필터(30)의 멤브레인(28)을 슬라이드(56)의 소구역(a small area)에 접촉시켜, 멤브레인(28)과 슬라이드(56)의 적층 표면 사이에 사전 정의된 작은 예비-접촉 각도를 형성한 후에, 완만하고 점진적으로 슬라이드(56)에 완전 접촉에 들어가도록 하는 것이 바람직하다. 지문 감식에서 사용되는 것과 동일한 롤링 모션(a rolling motion)을 사용하여, 소구역에 대한 초기 접촉에서 슬라이드(56)와 멤브레인(28)의 대부분 사이의 완전 접촉으로, 완만하고 점진적으로 전환시킨다.

도 2에 도시된 바와 같이, 필터의 멤브레인(28) 상에 수집된 관심 입자들을 가진 필터(30)가 필터 홀더 어셈블리(14)에 배치된 후, 제2위치결정부재(32)가 제1힌지(18)를 중심으로 회전하여 제2위치로 가면, 슬라이드(56)가 멤브레인(28)에 인접한 위치로 이동된다. 슬라이드 홀더(33) 및 슬라이드(56)의 대부분의 무게 가 제1힌지에서 가장 멀리 배치되어 있는 반면에, 핀들(38)은 제1힌지(18)에 더 가깝기 때문에, 중력에 의해 제1힌지에서 가장 먼 슬라이드 홀더(33)의 한 측면은 아래로 내려가고, 슬라이드 홀더(33)의 다른 한 측면은 위로 올라갈 것이다. 피봇 핀들(38a)이 리프트 핀들(38b)보다 제1힌지에 더 가깝기 때문에, 피봇 핀들은 리프트 핀들(38b)보다 더 위로 올라갈 것이고, 슬라이드(56)는 초기 접촉을 위한 비스듬한 각도로 수평으로부터 약간 오프셋된 방향으로 멤브레인(28)의 외곽 엣지(40) 아래에 위치하게 될 것이다. 상기 비스듬한 각도는 2.5 ~ 7도의 범위에 있을 수 있다. 다른 실시예에서 상기 각도는 약 5도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2위치결정부재(32)가 제1힌지를 중심으로 회전하여 제3위치로 감에 따라, 슬라이드 홀더(33)는 제2힌지를 중심으로 회전하여, 슬라이드 홀더(56)가 롤링 모션으로 천천히 멤브레인(28)에 완전 접촉되도록 한다. 이러한 롤링 모션은 잉여의 액체를 멤브레인의 표면으로부터 완만하게 배출시키고, 관심 입자들의 공간 분포를 방해하지 않으면서 멤브레인(28)과 슬라이드(56) 사이에 기포가 포획되는 것을 실질적으로 방지해준다. 슬라이드 홀더(33)는 제2힌지(20)를 중심으로 회전함에 따라 좀더 수평적인 방향을 이루게 된다. 이렇게 회전하는 동안, 리프트 핀들(38b)과 슬롯들(36)의 상호 작용에 의해 슬라이드(56)의 슬라이딩 이동이 최소화된다.

멤브레인(28)과 슬라이드(56) 사이에 이루어지는 섬세하고 완전한 접촉으로 인해, 예컨대 필터(30)에 최소의 정압을 가해 멤브레인을 약간 돔 형태로 하여 볼록한 형상으로 만듦으로써, 멤브레인(28)과 슬라이드(56) 사이에 포획된 관심 입자들을 용이하게 이송할 수 있다.

그 후 멤브레인(28)이 슬라이드(56)의 표면으로부터 철수됨에 따라, 패들(34)을 역으로 가압하여 역으로의 진행이 이루어진다. 그 결과로 초래된 언롤링 모션(unrolling motion)에 의해, 슬라이드(56) 상에 이송된 관심 입자들은, 초기 멤브레인(28)에 수집되었을 때 형성된 공간 분포와 거의 유사하게, 훼손되지 않은 단층막(monolayer)으로 남게 된다. 비스듬한 각도에 의한 제한된 초기 접촉과, 롤링 및 언롤링 모션을 활용함으로써, 세포들의 단층막들은 신뢰받을 수 있으며, 다수의 샘플들로부터 수작업으로 세포들의 단층막들이 슬라이드들(56)로 반복적으로 이송될 수 있다. 또한, 세포가 이송될 때 슬라이드 홀더(33)는, 멤브레인(28)과 슬라이드(56)의 인터페이스에 형성된 유체 베어링(a fluid bearing) 상에 효과적으로 부유하고 있기 때문에, 슬라이드 두께, 멤브레인 위치, 및 슬라이드/멤브레인 평행 관계에 있어서 다양성이 쉽게 수용된다.

입자들은 상기에 언급된 특허들에서 기술된 필터 이송 장치들 및 방법들을 사용하여 멤브레인(30) 상에 수집된다. 용액 중에 떠 있는 표본으로부터 관심 입자들의 단층막을 필터(30)의 멤브레인(28) 상에 수집하도록 프로그램된 콘트롤 마이크로프로세서 및 진공 등과 같은 필터 이송 기구들의 다양한 요소들은 검사용 슬라이드 준비장치(10)의 일부분으로서 핸들(12) 내부에 배치될 수 있다. 오픈 센터 샤프트(42)를 통해 진공이 멤브레인(28)에 가해질 수 있으며 제어장치는 핸들(12) 상에 배치될 수 있다. 이러한 소형의 검사용 슬라이드 준비장치(10)는 다양한 구조의 샘플 바이알들(sample vials)을 수용한다.

핸들(12)의 그립부(60)는 작업자의 사용을 용이하게 한다. 또한 래치(a latch)(58)가 제1위치결정부재(22)에 배치되어, 도 1에 나타나듯이 제2위치결정부재(32)를 제1위치에 고정시킬 수 있다. 다른 대안적인 실시예에서, 슬라이드 홀더 어셈블리는 핸들(12)의 확장부(62) 대신, 핸들(12)의 그립부(60)에 부착될 수 있다.

슬라이드(56)는 슬라이드 홀더(33) 상에 로딩 될 수 있다. 슬라이드(56)는 타이트한 공차의 크기 및 챔퍼드 엣지(chamfered edges)를 가지므로 슬라이드(56)의 핸들링 및 이송을 용이하게 하고 미스핸들링(mishandling)의 가능성을 최소화할 수 있다. 일실시예에서, 슬라이드(56)는 유리로 만들어지고 약 2.54센티미터의 가로, 약 7.62센티미터의 세로 및 약 0.10센티미터의 두께를 가진다. 슬라이드(56)의 한쪽 끝단은 마킹(marking)을 용이하게 하기 위해 반투명화되거나 코팅된다. 반투명화된 단부는 약 6.45 제곱 센티미터의 면적을 가질 수 있다. 또한, 밀도가 희박한 표본들의 수동 또는 자동 스캐닝을 용이하게 하기 위해, 관심 입자들이 이송된 영역을 규정해주는 반투명의 고리(a frosted annulus)가 제공될 수 있다. 상기 경계를 가진 표본 면적은 약 6.45 제곱 센티미터가 될 수 있고, 실질적으로 멤브레인(28)의 표면적과 동등하다. 또한, 각 슬라이드(56)의 반투명 끝단의 한쪽 코너는 다른 코너들보다 더 큰 정도로 챔퍼 처리되어(chamfered), 슬라이드 홀더(33) 내에서 슬라이드(56)의 방향을 적절히 제시해주고, 다운스트림 구성요소에 대해 슬라이드(56)가 적절히 준비될 수 있게 한다. 세포학적 표본의 준비에는 일반적으로 현미경용 유리 슬라이드가 사용되는 데, 다른 분석 요소들, 예를 들어, 천연 또는 합성 물질 시험 스트립 등이 분석 및 테스트용으로 적합하며, 적합한 슬라이드 홀더 어셈블리들(16)로 수정, 장착되어 상기 장치(10)에 채택 가능하다.

검사용 슬라이드 준비장치(10)의 각종 부품들 (예컨대, 제1위치결정부재(22), 제2위치결정부재(32), 슬라이드 홀더 어셈블리(16), 등)은 알루미늄과 같은 금속 및 폴리아세탈(polyoxymethylene, Delrin®)과 같은 고분자물로 가공될 수 있다. 핸들(12)은 고분자물로 압출 또는 성형될 수 있다. 스폰지(54)는 포렉스(Porex)로부터 얻을 수 있다. 각종 부품들은 볼트와 스크류로 연결된다(예컨대, 핸들(12)과 필터 홀더 어셈블리(14), 제1위치결정부재(22)와 래치(58), 등). 다른 부품들은 마찰 또는 압착결합(friction or compression fit)으로 연결된다 (예컨대, 필터 홀더 어셈블리(14)와 필터(30), 제1위치에서의 제2위치결정부재(32)와 래치(58), 등).

사용시에는, 도 6의 단계 102에서, 슬라이드(56)를 제2위치결정부재(32)가 래치(58)에 의해 제1위치에 잠겨진 상태에서, 슬라이드 홀더(33)로 로딩한다. 단계 104에서, 필터(30)를 필터 홀더 어셈블리(14) 상으로 로딩한다. 로딩단계 102, 104는 오염을 최소화하기 위해 장갑 낀 손으로 수동으로 수행될 수 있다. 단계 106에서, 샘플 바이알(a sample vial) 안에 담긴 용액에 떠 있는 관심 입자들을 분산시키기 위해 샘플 바이알을 교반(agitate)할 수 있으며, 이는 옵션으로 채택 가능하다. 단계 108에서, 샘플 바이알의 캡(cap)을 벗기고, 필터(30)의 멤브레인(28)을 용액 안에 수동으로 살짝 담근다. 단계 110에서, 진공이 멤브레인(28)을 거쳐 용액에 적용되어, 관심 입자들의 단층 막(a monolayer)을 멤브레인(28) 상에 수집한다. 단계 110은, 잘 알려진 알고리즘을 사용하여 이러한 단층 막을 자동적으로 수집하도록 프로그램된 마이크로프로세서에 의해 제어될 수 있다. 단계 112에서, 필터(30)의 멤브레인(28)을 샘플 바이알에서 제거하고, 샘플 바이알에 다시 캡을 씌운다.

단계 114에서, 래치(58)를 해제하고, 패들(34)에 수동으로 적용되는 압력에 의해 제2위치결정부재(32)를 제1위치에서 제2위치로 회전시켜, 슬라이드(56)가 멤브레인(28)의 외곽 엣지(40)에 제한된 초기 접촉을 하도록 한다. 단계 116에서, 패들(34)에 수동으로 적용되는 압력에 의해 제2위치결정부재(32)를 제2위치에서 제3위치로 회전시킨다. 패들(34)에 대한 이 추가적인 압력은 또한 슬라이드 홀더(33)를 제1위치에서 제2위치로 회전시키고, 이에 따라 멤브레인(28)이 슬라이드(56)를 롤링함으로써 슬라이드(56)와 멤브레인(28) 사이에 완전 접촉이 이루어진다. 패들(34)에 대한 또 다른 추가적인 압력은 또한 스폰지(54)를 압축시켜 멤브레인(28)을 돔 형태로 만들고, 멤브레인(28)에서 슬라이드(56)로 관심 입자들의 이송을 용이하게 한다. 단계 118에서, 멤브레인(28)에서 슬라이드(56)를 제거하고 고정시킨 후, 예컨대 착색(staining)과 같은 다음 처리 공정으로 넘긴다.

검사용 슬라이드 준비장치(10)의 부품들은 다양한 크기, 다양한 형태, 그리고 다양한 재질로 준비될 수 있다. 또한, 본 장치(10)는, 부인과 의학의 (gynecologic) 세포학적 샘플들, 그리고 미세 바늘 흡인물, 호흡기 및 위장 기관에서 채취된 점막 표본들, 장액성 유출물(serous effusions), 소변 및 뇌척수액과 같은 체액, 구강, 유두 분비물, 피부 병변에서의 표면 브러싱 및 스크래핑 및 아이 브러싱(eye brushings)에서 나온 세포들 및 다른 소스들에서 나온 세포들과 같은 다양한 샘플들로부터 표본을 준비하는데 사용될 수 있다.

Claims

소형의 검사용 슬라이드 준비장치(a handheld apparatus for preparing a specimen slide)로서, 상기 검사용 슬라이드 준비장치는,
핸들(a handle);
상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 필터 홀더 어셈블리(a filter holder assembly); 및
상기 필터 홀더 어셈블리로부터 이격되어 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 슬라이드 홀더 어셈블리(a slide holder assembly);를 포함하며,
상기 슬라이드 홀더 어셈블리는, 서로 움직일 수 있게 연결된 다수의 위치결정부재들(positioning members); 및 상기 위치결정부재들중 하나에 움직일 수 있게 연결된 슬라이드 홀더(a slide holder);를 포함하며, 상기 슬라이드 홀더 상에 장착된 슬라이드가 상기 필터 홀더 어셈블리 상에 장착된 필터의 외곽 표면과 롤링 접촉(rolling contact) 하도록 하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 1항에 있어서,
상기 위치결정부재들은, 상기 슬라이드 홀더가 상기 필터 홀더 어셈블리로부터 멀어지게 회전할 수 있도록 함으로써, 상기 필터 홀더 어셈블리에서 필터를 제거하거나 필터 홀더 어셈블리에 필터를 부착시 필터 홀더 어셈블리로의 접근이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 1항에 있어서,
상기 핸들은 그립부와, 상기 그립부로부터 돌출되어 나온 확장부를 갖는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 3항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리 및 슬라이드 홀더 어셈블리는 제각기, 이격된 위치에서 상기 핸들의 확장부에 부착되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 4항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 그립부가 상기 확장부로부터 연장되는 방향과 거의 같은 방향으로 상기 핸들의 확장부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 4항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 센터 샤프트(a center shaft); 및 상기 센터 샤프트 주위에 배치되고 센터 샤프트에 슬라이딩 가능하게 연결된 왕복동식 원통형 바디(a reciprocating cylindrical body);를 포함하며,
상기 센터 샤프트는, 상기 핸들의 확장부에 대해 근위부(a proximal end)와 말단부(a distal end)를 가지며,
상기 센터 샤프트는, 상기 근위부에 숄더(a shoulder) 및 상기 말단부에 스폰지 리셉타클(a sponge receptacle)을 포함하며,
상기 스폰지 리셉타클은, 상기 확장부로부터 먼 방향으로 향해 있는 개구(an opening)를 가지는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 6항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 숄더와 원통형 바디 사이에서 상기 센터 샤프트 주위에 배치된 스프링을 더 포함하며,
상기 스프링은, 상기 원통형 바디가 숄더 쪽으로 이동시 왕복동 카운터포스(a reciprocating counterforce)를 생성하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 7항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 스폰지 리셉타클 내에 배치된 스폰지(a sponge)를 더 포함하며,
상기 스폰지는 상기 리셉타클보다 크며, 상기 개구 밖으로 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 6항에 있어서,
상기 원통형 바디는, 상기 핸들의 확장부에 대해 근위부와 말단부를 가지며,
상기 원통형 바디는, 원통형 바디의 근위부에 플랜지(a flange)를 포함하고,
상기 플랜지는, 상기 플랜지와 상기 스폰지 리셉타클의 사이에서 필터가 상기 플랜지 상에 장착되도록 구성되고, 상기 필터의 멤브레인이 상기 스폰지 리셉타클의 말단부(핸들의 확장부에 대해)에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 9항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 원통형 바디 주위에 배치되고, 상기 필터와 상기 원통형 바디 사이에 액체 기밀 밀봉을 형성하도록 구성된 하나 이상의 실링 부재(sealing members)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 6항에 있어서,
제1위치결정부재는 제1힌지에 의해 제2위치결정부재에 연결되고, 제2위치결정부재는 제2힌지에 의해 슬라이드 홀더에 연결되며, 상기 제1힌지 및 제2힌지는 제각기, 상기 슬라이드 홀더가 원통형 바디로부터 멀어지게 회전할 수 있도록 하여, 상기 원통형 바디로의 접근을 용이하게 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 11항에 있어서,
상기 제1힌지에 인접하여 상기 슬라이드 홀더 어셈블리에 부착된 구동 부재(an actuating member)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 6항에 있어서,
상기 슬라이드 홀더 어셈블리는, 슬라이드 홀더에 부착된 슬라이드를 원통형 바디에 부착된 필터 멤브레인(a filter membrane)에 비스듬한 각도로 초기 접촉시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 13항에 있어서,
상기 비스듬한 각도는 2.5도에서 7.5도까지의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
소형의 검사용 슬라이드 준비장치로서, 상기 검사용 슬라이드 준비장치는,
핸들;
상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 필터 홀더 어셈블리; 및
상기 필터 홀더 어셈블리로부터 이격되어 상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 슬라이드 홀더 어셈블리;를 포함하며,
상기 슬라이드 홀더 어셈블리는, 제2위치결정부재에 움직일 수 있게 연결된 제1위치결정부재; 및 상기 슬라이드 홀더에 장착된 슬라이드가 상기 필터 홀더 어셈블리 상에 장착된 필터의 필터 멤브레인과 롤링 접촉을 할 수 있도록 구성된 힌지에 의해 상기 제2위치결정멤버에 연결된 슬라이드 홀더;를 포함하며,
상기 위치결정부재들은, 상기 슬라이드 홀더가 상기 필터 홀더 어셈블리로부터 멀어지게 회전할 수 있도록 함으로써, 상기 필터 홀더 어셈블리에서 필터를 제거하거나 필터 홀더 어셈블리에 필터를 부착시 상기 필터 홀더 어셈블리로의 접근을 용이하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 15항에 있어서,
상기 핸들은 그립부와, 상기 그립부로부터 돌출되어 나온 확장부를 가지며,
상기 필터 홀더 어셈블리 및 슬라이드 홀더 어셈블리는 제각기, 이격된 위치에서 상기 핸들의 확장부에 부착되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 16항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 그립부가 상기 확장부로부터 연장되는 방향과 거의 같은 방향으로 상기 핸들의 확장부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
소형의 검사용 슬라이드 준비장치로서, 상기 검사용 슬라이드 준비장치는,
핸들;
상기 핸들에 연결되고 핸들로부터 연장되는 필터 홀더 어셈블리; 및
슬라이드 홀더를 구비한 슬라이드 홀더 어셈블리;를 포함하며,
상기 슬라이드 홀더 어셈블리에 의해 상기 슬라이드 홀더에 장착된 슬라이드가 상기 필터 홀더 어셈블리 상에 장착된 필터와 롤링 접촉을 하도록 구성되고,
상기 핸들은 그립부와, 상기 그립부로부터 돌출되어 나온 확장부를 가지며, 상기 필터 홀더 어셈블리 및 슬라이드 홀더 어셈블리는 제각기, 이격된 위치에서 상기 핸들의 확장부에 부착되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 18항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 그립부가 상기 확장부로부터 연장되는 방향과 거의 같은 방향으로 상기 핸들의 확장부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 19항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 센터 샤프트; 및 상기 센터 샤프트 주위에 배치되고 센터 샤프트에 슬라이딩 가능하게 연결된 왕복동식 원통형 바디;를 포함하며, 상기 센터 샤프트는, 상기 핸들의 확장부에 대해 근위부와 말단부를 가지며, 상기 센터 샤프트는, 상기 근위부에 숄더 및 상기 말단부에 스폰지 리셉타클을 포함하며, 상기 스폰지 리셉타클은, 상기 확장부로부터 먼 방향으로 향해 있는 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 20항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 숄더와 원통형 바디 사이에서 상기 센터 샤프트 주위에 배치된 스프링을 더 포함하며, 상기 스프링은 상기 원통형 바디가 숄더 쪽으로 이동시 왕복동 카운터포스를 생성하는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 21항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 스폰지 리셉타클 내에 배치된 스폰지를 더 포함하며,
상기 스폰지는 상기 리셉타클보다 크며, 상기 개구 밖으로 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 20항에 있어서,
상기 원통형 바디는, 상기 핸들의 확장부에 대해 근위부와 말단부를 가지며,
상기 원통형 바디는, 원통형 바디의 근위부에 플랜지를 포함하고,
상기 플랜지는, 상기 플랜지와 상기 스폰지 리셉타클의 사이에서 필터가 상기 플랜지 상에 장착되도록 구성되고, 상기 필터의 멤브레인이 상기 스폰지 리셉타클의 말단부(핸들의 확장부에 대해)에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 20항에 있어서,
상기 슬라이드 홀더는, 상기 슬라이드 홀더가 상기 원통형 바디로부터 멀어지게 회전할 수 있게 하여 상기 원통형 바디로의 접근을 용이하도록 구성된 하나 이상의 회전가능하게 연결된 부재들을 통해 상기 핸들의 확장부에 부착되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
제 20항에 있어서,
상기 필터 홀더 어셈블리는, 상기 슬라이드 홀더 상에 장착된 슬라이드가 상기 원통형 바디 상에 장착된 필터 멤브레인과 비스듬한 각도로 초기 접촉을 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검사용 슬라이드 준비장치.
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