專(zhuān)利名稱(chēng)：用于激光切割的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中公開(kāi)的實(shí)施方式大體涉及用于切割和分析組織的系統(tǒng)、裝置和方法。更具體地，這些實(shí)施方式涉及冷凍組織樣本的高通量成像和激光切割。
背景技術(shù)：
疾病(諸如癌癥)通常通過(guò)檢查或者分析組織活檢(tissue biopsy)來(lái)識(shí)別。該組織活檢可含有需要被識(shí)別以確定適合病人的治療的多個(gè)細(xì)胞類(lèi)型。組織切割是從組織樣本輔助分離并去除特定細(xì)胞族群的方法。通常情況下，從病人去除組織活檢，并且在顯微鏡下去除和分析薄組織切片。在一些情況下，組織切片被著色，或者利用特定結(jié)合劑(諸如抗體)來(lái)處理，以有助于技術(shù)人員識(shí)別癌變或者異常的活檢區(qū)。在一些情況下，為了分析細(xì)胞成分(諸如核酸或者蛋白質(zhì))的表達(dá)，對(duì)組織進(jìn)行分類(lèi)。不幸的是，用于識(shí)別待進(jìn)ー步分析的合適的活檢部分的許多實(shí)驗(yàn)或者著色也可能實(shí)質(zhì)上改變活檢組織。例如，技術(shù)人員可能需要對(duì)樣本著色，以識(shí)別癌變區(qū)。然而，著色本身可能使該區(qū)域中的蛋白質(zhì)和核酸惡化。因此，在執(zhí)行DNA、RNA或者其它分子的分析之前，技術(shù)人員不能容易地識(shí)別或者濃縮組織活檢中的癌變族群。癌癥基因組圖譜(“TCGA”)為記載癌癥基因組的項(xiàng)目。TCGA需要待用于遺傳分析的具有高腫瘤核酸比例和低細(xì)胞壞死水平的組織樣本。因此，在分析提取之前，期望從不需要的區(qū)域中分離含腫瘤的組織區(qū)域。能夠物理地分離所需要的組織區(qū)域。組織區(qū)域可由技術(shù)人員手動(dòng)去除。然而，該過(guò)程可能不精確，并且高分辨率去除可能不可行。以物理方式分離所需要的組織區(qū)域的另ー項(xiàng)技術(shù)為激光捕獲顯微切割(“LCM”)。使用該技術(shù)，技術(shù)人員可通過(guò)顯微鏡觀看載在切片上的著色組織樣本。轉(zhuǎn)印膜可放置在樣本上。在識(shí)別所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域之后，技術(shù)人員可啟用激光器。激光器可使轉(zhuǎn)印膜局部加熱，從而激活膜?；钚阅た删哂姓辰Y(jié)性質(zhì)，導(dǎo)致靶細(xì)胞或細(xì)胞區(qū)域粘到以上膜。這些細(xì)胞由此可被去除并且被進(jìn)ー步分析。然而，該處理通常需要組織處于室溫并且對(duì)于組織樣本需要固定、著色和/或脫水。因此，使用LCM可使DNA、RNA和其它分子惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本文中公開(kāi)的系統(tǒng)、裝置和方法各自具有幾個(gè)方面，沒(méi)有ー個(gè)方面單獨(dú)負(fù)責(zé)它們的期望屬性。在不限制本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)將簡(jiǎn)要討論ー些突出的特征。也設(shè)想許多其它實(shí)施方式，包括具有較少、附加以及/或者不同組件、步驟、特征、目標(biāo)、利益和優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式。組件、方面和步驟也可不同地排列和排序。在考慮所述討論之后，尤其在閱讀完標(biāo)題“具體實(shí)施方式
”章節(jié)之后，人們應(yīng)當(dāng)理解，本文中所公開(kāi)裝置和方法的特征如何提供超過(guò)其它已知裝置和方法的優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，組織切割方法可包括以下·步驟從組織樣本獲得至少ー個(gè)試驗(yàn)切片；將試驗(yàn)切片成像，以獲得試驗(yàn)切片圖像；獲取識(shí)別試驗(yàn)切片圖像中所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)；以及使用獲取的數(shù)據(jù)從組織樣本去除所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域。在ー個(gè)方面中，組織樣本可被充分冷凍。在ー些方面中，在將試驗(yàn)切片成像之前，可將試驗(yàn)切片著色。獲得至少一個(gè)試驗(yàn)切片可包括從組織樣本獲得頂部切片和底部切片?？衫每删幊糖懈钛b置來(lái)去除所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域。在ー些方面中，可利用激光來(lái)去除所關(guān)注目標(biāo)區(qū)域。激光可包括具有大約介于9 μ m和12 μ m之間波長(zhǎng)的紅外激光。ー些方面還可包括在將試驗(yàn)切片成像之前，切割組織樣本中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(alignment mark)。在一些實(shí)施方式中，一種組織切割容器可包括外殼，具有組織容納區(qū)域；衍射表面，設(shè)置在組織容納區(qū)域的底部處；以及組織支架，設(shè)置在組織容納區(qū)域的上方并且包括被構(gòu)造為保持組織樣本的開(kāi)槽。在ー些方面中，衍射表面可被構(gòu)造為散熱。組織支架還可包括至少ー個(gè)約束元件。約束元件還可包括磁鐵。所述組織容器可被構(gòu)造為散熱。在一個(gè)實(shí)施方式中，一種用于濃縮組織樣本中所關(guān)注的細(xì)胞族群的系統(tǒng)可包括激光器，被構(gòu)造為切割組織樣本中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記；數(shù)字成像器，被構(gòu)造為將具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的組織樣本切片進(jìn)行成像；組織分析模塊，被構(gòu)造為從切片圖像接收指示所關(guān)注細(xì)胞區(qū)域的數(shù)據(jù)；以及激光器，被構(gòu)造為數(shù)據(jù)并且從組織樣本切割所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域，以濃縮組織樣本中所關(guān)注的細(xì)胞族群。在ー些方面中，組織分析模塊可為基于瀏覽器的軟件模塊。激光器可被構(gòu)造為切割組織樣本中“L”形對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。激光器可被構(gòu)造為通過(guò)沿所關(guān)注細(xì)胞區(qū)邊界切割穿孔切ロ從組織樣本切割所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域。在ー些方面中，數(shù)字成像器可被構(gòu)造為將切片圖像存儲(chǔ)在連接至組織分析模塊的服務(wù)器中。組織分析模塊可被構(gòu)造為讀取鼠標(biāo)移動(dòng)，以接收指示所關(guān)注細(xì)胞區(qū)的數(shù)據(jù)。在激光讀取數(shù)據(jù)并且切割所關(guān)注區(qū)域之前，數(shù)據(jù)可針對(duì)激光器被配置。在ー些方面中，組織分析模塊可通過(guò)組織切片圖像分析來(lái)自動(dòng)識(shí)別所關(guān)注區(qū)域。


從結(jié)合附圖的以下描述和所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的前述和其它特征將變得更加充分顯而易見(jiàn)。附圖公開(kāi)了說(shuō)明性實(shí)施方式。它們不闡述所有實(shí)施方式?？闪硗饣蛘咛娲允褂闷渌鼘?shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅僅描述根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，并不被視為限制本發(fā)明范圍；將通過(guò)使用附圖更具體和更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖I是示出了組織切割系統(tǒng)的ー個(gè)實(shí)施方式的框圖；圖2是示出了用于對(duì)組織樣本劃線(xiàn)以提供對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)的方法的實(shí)施方式的框圖；圖3是示出了用于對(duì)組織樣本的試驗(yàn)切片著色并成像的方法的實(shí)施方式的框圖；圖4是在軟件環(huán)境中顯示的組織切片圖像(tissue section image)的屏幕截圖；圖5A至圖5B是示出了已由用戶(hù)定義的所關(guān)注區(qū)域高亮化的組織切片圖像的屏幕截圖；圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的圖像分析軟件程序的屏幕截圖7A至圖7E是組織切片的屏幕截圖并且示出了用于確定要從組織樣本去除的區(qū)域的處理的一個(gè)實(shí)施方式；圖8A是示出了計(jì)算機(jī)控制的組織激光切割系統(tǒng)的ー個(gè)實(shí)施方式的框圖；圖8B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有基座和蓋體(Iip)的組織固定件(tissuemount)的分解透視圖；圖SC是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的組織固定件的俯視圖；圖9是在由激光切割裝置部分切割之后的組織樣本的俯視圖；圖IOA是可選實(shí)施方式組織固定件的透視圖；
圖IOB是沿圖IOA中所示的線(xiàn)10B-10B截取的組織固定件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式在以下詳細(xì)的說(shuō)明中，參考形成該說(shuō)明的附圖。在附圖中，除非另有明確指出，相似的符號(hào)通常表示相似的組件。在詳細(xì)說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求中描述的說(shuō)明性實(shí)施方式并不意味著限制?？衫闷渌鼘?shí)施方式，并且在不脫離本文中所提出的主題的精神或范圍的情況下，可做出其它改變。應(yīng)當(dāng)容易理解，如本文中大體上描述并且附圖中所示的，本發(fā)明的各方面可以以多種不同的構(gòu)造配置、取代、組合和設(shè)計(jì)，所有這些都明確地被考慮并成為本發(fā)明的一部分。一個(gè)實(shí)施方式為ー種系統(tǒng),該系統(tǒng)使冷凍組織活檢(frozen tissue biopsy)利用激光產(chǎn)生的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記被標(biāo)記，使得組織切片的原始位置隨后可與剰余的活檢樣本相匹配。在本實(shí)施方式中，冷凍組織活檢被放置到組織支架(tissue holder，組織架)中，激光切割樣本中的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)孔(alignment hole)。然后取得冷凍組織的切片，并且剩余活檢可被放回冷藏箱儲(chǔ)存。如下文中將更完整解釋的，由于組織切片和剰余活檢具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，所以組織切片的任何分析隨后可與剰余活檢相匹配。在一個(gè)實(shí)施方式中，一旦已經(jīng)去除經(jīng)標(biāo)記的組織切片，為了直觀展現(xiàn)任何所關(guān)注區(qū)域，對(duì)切片進(jìn)行處理。例如，腫瘤特定著色或者熒光腫瘤特定單克隆抗體可與組織切片接觸，以直觀對(duì)比切片的任何腫瘤部分與非腫瘤部分。然后，在一個(gè)實(shí)施方式中，使用切片成像裝置來(lái)取得經(jīng)處理的切片的高分辨率圖像。一旦拍攝到組織圖像，圖像就可顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，并且被用戶(hù)(諸如醫(yī)生或者病理學(xué)家)觀看到。用戶(hù)可使用屏幕上工具來(lái)高亮化或者識(shí)別所關(guān)注區(qū)域。例如，所關(guān)注區(qū)域可由受過(guò)培訓(xùn)的用戶(hù)根據(jù)著色、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和細(xì)胞特性來(lái)選擇。例如，用戶(hù)可使用計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或者觸控板在該區(qū)域或者與被認(rèn)為癌變的活檢區(qū)域相對(duì)應(yīng)的圖像區(qū)域周?chē)L制線(xiàn)。在計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器上運(yùn)行的界面模塊可提供屏幕上繪制工具，并且接收表示用戶(hù)所選區(qū)域的數(shù)據(jù)。界面模塊可捕獲組織切片圖像與由用戶(hù)繪制的線(xiàn)的相對(duì)位置。一旦用戶(hù)已經(jīng)完成對(duì)圖像中所關(guān)注區(qū)域高亮化，可存儲(chǔ)與由用戶(hù)高亮化的所關(guān)注區(qū)域有關(guān)的數(shù)據(jù)。然后，該數(shù)據(jù)可被用于從剩余冷凍組織活檢中去除濃縮部分。在ー個(gè)實(shí)施方式中，剰余的冷凍組織活檢然后被放置在激光切割系統(tǒng)內(nèi)的組織支架中。來(lái)自用戶(hù)的數(shù)據(jù)與對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)一起被加載到激光切割系統(tǒng)中，該對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)使由用戶(hù)分析的組織切片圖像與冷凍組織活檢對(duì)準(zhǔn)。然后，激光切割系統(tǒng)使用對(duì)準(zhǔn)信息以及來(lái)自用戶(hù)的輸入數(shù)據(jù)可從冷凍組織活檢精確地切割所關(guān)注區(qū)域。該處理針對(duì)精確的所關(guān)注區(qū)域濃縮活檢。在濃縮程序之前和之后，活檢組織可保持冷凍并且未處理。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接的計(jì)算機(jī)，提供用戶(hù)組織切片圖像。在用戶(hù)計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器上運(yùn)行的軟件可以是基于瀏覽器的，從而可在各種計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)和其它電子裝置上可用。本發(fā)明中所描述的主題的特定實(shí)施可被實(shí)施為實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施方式中，在整個(gè)去除過(guò)程中，所切割的組織區(qū)未經(jīng)化學(xué)處理，和/或保持充分冷凍。因此，復(fù)原核酸的質(zhì)量和數(shù)量可得到改良。使用ー個(gè)試驗(yàn)組織切片(即，顯微鏡載玻片)作為基準(zhǔn)來(lái)切割未直接觀看到的另ー個(gè)冷凍組織切片也可能夠高效利用病理學(xué)家的時(shí)間。本文中公開(kāi)的主題可提供可同時(shí)自動(dòng)切割高達(dá)多個(gè)的冷凍腫瘤標(biāo)本的高通量裝置，從而提高效率。所公開(kāi)的主題也可導(dǎo)致針對(duì)TCGA的合格案例的數(shù)目増加，并且能夠收集針對(duì)TCGA以前未考慮的許多案例。圖I示出了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式的組織切割系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室100包括耦接至服務(wù)器142的成像系統(tǒng)110。服務(wù)器142可耦接至激光切割裝置140。用于存儲(chǔ)組織切片數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 庫(kù)120以及被構(gòu)造為在界面模塊150和151中顯示的組織分析網(wǎng)絡(luò)模塊144在服務(wù)器142內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室100還可包括樣本存儲(chǔ)單元160。實(shí)驗(yàn)室100連接至可由界面模塊150、151訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)130。如圖所示，界面模塊150、151包括瀏覽器152a和152b以及組織分析顯示模塊153a和153b，瀏覽器152a和152b以及被下載用于由組織分析網(wǎng)絡(luò)模塊144顯示的組織分析顯示模塊153a和153b。在一個(gè)實(shí)施方式中，組織分析網(wǎng)絡(luò)模塊144通過(guò)用于顯示組織圖像的Adobe F丨ash 技術(shù)用PHP寫(xiě)入。關(guān)于PHP語(yǔ)言的另外的信息可在php. net網(wǎng)站上找到。在其它實(shí)施方式中，組織分析顯示模塊用』ava '寫(xiě)入，用于在用戶(hù)計(jì)算機(jī)上的瀏覽器152a和152b中高效下載和運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施方式中，成像系統(tǒng)110被構(gòu)造為拍攝組織切片的高分辨率數(shù)字圖像。可利用各種技術(shù)并且以各種分辨率來(lái)拍攝圖像。該成像系統(tǒng)包括可從Vista、CA的AperioTechnologies公司購(gòu)得的ScanScope數(shù)字掃描儀或者本領(lǐng)域眾所周知的任何其它系統(tǒng)。成像系統(tǒng)110可創(chuàng)建裝有如下文討論的組織樣本的載玻片的數(shù)字圖像。圖像可為彩色并且具有足夠高分辨率，以可視化單個(gè)細(xì)胞或者細(xì)胞族群。在一個(gè)實(shí)施方式中，成像系統(tǒng)110包括用于觀看圖像的顯示器、用于暫時(shí)或者永久存儲(chǔ)圖像的存儲(chǔ)器、處理器以及用于控制成像器的操作系統(tǒng)。成像系統(tǒng)110可連接至網(wǎng)絡(luò)130，以允許用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)和操縱圖像。在一個(gè)實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)130為互聯(lián)網(wǎng)的一部分。在一個(gè)實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)庫(kù)120耦接至成像系統(tǒng)110，并且被構(gòu)造為存儲(chǔ)代表數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)120可從成像系統(tǒng)110接收和存儲(chǔ)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)130將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至界面模塊150和151。如圖所示，數(shù)據(jù)庫(kù)120耦接至激光切割裝置140，使得存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)120中的數(shù)據(jù)可被用于控制激光切割裝置140。數(shù)據(jù)庫(kù)120可存儲(chǔ)代表激光切割成形的數(shù)據(jù)，諸如笛卡爾坐標(biāo)數(shù)據(jù)或者CNC指令。數(shù)據(jù)庫(kù)120可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)130接收切割指令，存儲(chǔ)切割指令，并且將切割指令發(fā)送至激光切割裝置140。在一個(gè)實(shí)施方式中，激光切割裝置140被構(gòu)造為切割組織。激光切割裝置140可以是可編程的，并且可從數(shù)據(jù)庫(kù)120以及/或者網(wǎng)絡(luò)130接收切割指令。激光切割裝置140可包括安裝至機(jī)械組件的激光器，該機(jī)械組件被構(gòu)造為在切割表面上縱向和橫向地移動(dòng)激光器。在一個(gè)實(shí)施方式中，移動(dòng)是CNC控制的。激光切割裝置140可被編程為移動(dòng)至特定位置并且在特定位置處激活激光器。這些位置在本文中可被稱(chēng)為“切割位置”。在一個(gè)實(shí)施方式中，樣本存儲(chǔ)單元160是被構(gòu)造為保存組織樣本的冷藏箱。冷藏箱可為例如-10° C、-20° C、-80° C或者其它任何合適的冷藏箱。在一個(gè)實(shí)施方式中，樣本存儲(chǔ)單元160為液氮存儲(chǔ)單元。在一個(gè)實(shí)施中，圖I所描繪的系統(tǒng)可如下工作。組織樣本可被提供給實(shí)驗(yàn)室100。組織樣本可充分冷凍?？扇コM織樣本的試驗(yàn)切片。組織樣本可被存儲(chǔ)在樣本存儲(chǔ)單元160中。試驗(yàn)切片可被著色，以有助于識(shí)別細(xì)胞級(jí)結(jié)構(gòu)。可利用成像系統(tǒng)110來(lái)可視化試驗(yàn)切片并對(duì)其成像。圖像可被保存在數(shù)據(jù)庫(kù)120中。圖像可被上傳到網(wǎng)絡(luò)130，并且由用戶(hù)利用界面模塊150和151 (例如，基于網(wǎng)絡(luò)的軟件程序)來(lái)分析。在圖像中可識(shí)別所關(guān)注區(qū)域，并且與所關(guān)注區(qū)域相對(duì)應(yīng)的信息可被發(fā)送至數(shù)據(jù)庫(kù)120。這種信息可被處理以產(chǎn)生可被發(fā)送至激光切割裝置140的切割指令。組織樣本可從樣本存儲(chǔ)單元160中去除，并且被放置在激光切割裝置140中。然后，可通過(guò)利用切割指令編程的激光切割裝置140來(lái)去除所關(guān) 注區(qū)域。圖2示出了用于對(duì)組織樣本劃線(xiàn)以提供參考軸的方法。參考軸可被用于使組織樣本中的區(qū)域的相對(duì)定位相關(guān)。參考軸可被用于利用成像分析軟件來(lái)對(duì)準(zhǔn)圖像。例如，參考點(diǎn)或者參考軸可被用于建立坐標(biāo)系。圖像分析軟件可根據(jù)參考軸計(jì)算相對(duì)距離。這些信息可被變換為可編程激光切割裝置的切割指令。在圖2所示的實(shí)施方式中，該處理通過(guò)提供組織樣本200開(kāi)始。組織樣本200可被充分冷凍。在一些實(shí)施方式中，組織樣本200保持低于大約-10° C。該處理通過(guò)將組織樣本200放置在激光切割裝置中而繼續(xù)。激光切割裝置可被編程為移動(dòng)至多個(gè)切割位置。激光器220可被構(gòu)造為穿透小于組織樣本在切割位置下的總厚度。在一個(gè)實(shí)施方式中，激光器220被構(gòu)造為在不損壞核酸的情況下切割組織。在一個(gè)實(shí)施方式中，激光器220發(fā)射紅外光譜的波長(zhǎng)，例如，大約9 μ m至12 μ m范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，激光器220為發(fā)射大約10. 6 μ m波長(zhǎng)的ニ氧化碳(CO2)激光器。激光器220的功率和速度設(shè)定可以為可調(diào)整和可編程的。合適的激光切割裝置140可為VLS6. 60，其具有可從Scottsdale AZ的通用激光系統(tǒng)獲得的60瓦特CO2自由空間氣體條形激光和2”對(duì)焦鏡頭。激光器可被構(gòu)造為通過(guò)快速蒸發(fā)冷凍組織中的水來(lái)切割冷凍組織。未實(shí)施激光器的其它合適裝置和方法也可被用于切割組織。例如，具有附加路由器或者刀片的CNC機(jī)器可被用作替代品。在一個(gè)實(shí)施方式中，在組織樣本200中沿兩條大致垂直的線(xiàn)做出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記210。如圖所示，在組織樣本200的頂部表面250上做出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。然而，可在任何表面和/或多個(gè)表面上做出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。該處理通過(guò)從激光切割裝置中移除組織樣本200來(lái)繼續(xù)。該處理通過(guò)從組織樣本200中去除試驗(yàn)切片200a而繼續(xù)。試驗(yàn)切片200a可利用冷凍切片機(jī)裝置或者利用本領(lǐng)域中眾所周知的任何合適的裝置或者方法來(lái)切割和去除。組織樣本200的其余部分可被存儲(chǔ)在樣本存儲(chǔ)器中，同時(shí)試驗(yàn)切片200a被進(jìn)ー步處理并成像。盡管圖2描繪了從組織樣本200的頂部表面250去除的一個(gè)試驗(yàn)切片200a，但可從組織樣本200的任一表面去除多個(gè)試驗(yàn)切片。例如，可去除頂部切片、底部切片、以及/或者側(cè)面切片的任何組合。也可以相對(duì)于頂部表面或側(cè)表面的任何角度或者從任何深度去除試驗(yàn)切片。如下文將詳細(xì)描述的，在一個(gè)實(shí)施方式中，從樣本200的頂部和底部切割試驗(yàn)切片，并且使用這兩個(gè)試驗(yàn)切片來(lái)確定切割區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，從頂部和側(cè)部切割試驗(yàn)切片，以更好地理解組織樣本200的三維結(jié)構(gòu)。如圖2所示，試驗(yàn)切片200a包括“L”形構(gòu)造的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記210。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記210可用作對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)，因?yàn)樗鼈冊(cè)谠囼?yàn)切片200a和樣本200的圖像中可見(jiàn)。切片和樣本的軸可利用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記210對(duì)準(zhǔn)，以提供可確定激光器的切割指令的已知基準(zhǔn)。圖3示出了對(duì)組織樣本200的試驗(yàn)切片200a著色和成像的方法。試驗(yàn)切片200a載于載玻片300上。試驗(yàn)切片200a可利用本領(lǐng)域中眾所周知的任何著色劑被著色，以提高對(duì)比度或者突出所關(guān)注的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，試驗(yàn)切片200a通過(guò)蘇木精和伊紅(H&E)著色劑被著色。諸如如特殊著色、免疫組織化學(xué)著色、熒光原位雜交、福斯特共振能量轉(zhuǎn)移(“FRET”)或者顯色原位雜交的其它識(shí)別技術(shù)也可被用于確定所關(guān)注區(qū)域。該處理通 過(guò)利用成像系統(tǒng)310對(duì)著色載玻片成像以在組織切片200a的顯示器320上獲得圖像而繼續(xù)。成像系統(tǒng)可基于各種微觀方法，包括明視場(chǎng)、暗視場(chǎng)、相襯、突光、共焦激光掃描和電子顯微。成像系統(tǒng)可為Aperio的ScanScope XT。該圖像可使用諸如Aperio的ImageScope或者Webscope的軟件來(lái)分析。該圖像可被存儲(chǔ)，隨后傳播給用戶(hù)，諸如病理學(xué)家。圖4示出了在本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式的軟件環(huán)境下操縱的試驗(yàn)切片圖像的屏幕截圖。在所示實(shí)施方式中，通過(guò)從在實(shí)驗(yàn)室100中的服務(wù)器142上運(yùn)行的組織分析模塊144下載數(shù)據(jù)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)組織分析顯示模塊153。如圖所示，試驗(yàn)切片圖像400包括對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記210。運(yùn)行在瀏覽器152a中的指令允許圖像旋轉(zhuǎn)，以將“L”形對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記210和原點(diǎn)軸410對(duì)準(zhǔn)。原點(diǎn)軸410可為激光切割指令提供參考點(diǎn)。組織分析顯示模塊153a可利用對(duì)準(zhǔn)提示(alignmentprompt>450來(lái)提示用戶(hù)。在所示的實(shí)施方式中，對(duì)準(zhǔn)提示450提示用戶(hù)選擇三個(gè)點(diǎn)來(lái)形成原點(diǎn)。例如，用戶(hù)可選擇三個(gè)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記上的三個(gè)點(diǎn)，以通過(guò)在所選點(diǎn)上移動(dòng)鼠標(biāo)并且點(diǎn)擊來(lái)建立原點(diǎn)。分析顯示模塊可以在反饋提示460中向用戶(hù)提供反饋。例如，軟件可驗(yàn)證三個(gè)點(diǎn)形成以大約90度相交的兩條線(xiàn)。用戶(hù)可清除所選的訪(fǎng)問(wèn)，或者如果對(duì)準(zhǔn)令人滿(mǎn)意，則選擇完成。圖5A至圖5B示出了具有用戶(hù)定義的所關(guān)注區(qū)域510a和510b的試驗(yàn)切片圖像500a和500b的圖像。圖像分析軟件允許用戶(hù)使用鼠標(biāo)或者觸控板利用例如光標(biāo)550在試驗(yàn)切片500a和500b中選擇所關(guān)注區(qū)域510a和510b?？赏ㄟ^(guò)在相應(yīng)的所選區(qū)域的周?chē)纬删€(xiàn)條520a和520b來(lái)識(shí)別所關(guān)注區(qū)域510a和510b，由此包圍所關(guān)注區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，所關(guān)注區(qū)域510a和510b可能已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)具有高比例癌細(xì)胞。在一個(gè)實(shí)施方式中，所關(guān)注區(qū)域可能不包括壞死區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，所關(guān)注區(qū)域可能不包括基質(zhì)細(xì)胞。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，使用所述系統(tǒng)，病理學(xué)家可使用他們計(jì)算機(jī)根據(jù)病人以及用于分析的組織樣本來(lái)包圍和限定任何預(yù)選的所關(guān)注區(qū)域。例如，針對(duì)癌變組織將分析懷疑具有肺癌的病人的肺組織樣本。也可通過(guò)圖像分析軟件在圖像中識(shí)別所關(guān)注區(qū)域。該軟件可采用可基于細(xì)胞大小、形狀、顔色、密度以及/或者其它特性來(lái)識(shí)別所關(guān)注區(qū)域的細(xì)胞識(shí)別算法。在一個(gè)實(shí)施方式中，軟件推薦所關(guān)注區(qū)域給用戶(hù)。然后，用戶(hù)可接受所推薦的區(qū)域或者修改所關(guān)注區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施方式中，軟件可被培訓(xùn)為識(shí)別所關(guān)注區(qū)域。例如，軟件可存儲(chǔ)由用戶(hù)選擇的所關(guān)注區(qū)域的圖像信息。然后，該存儲(chǔ)的圖像信息可由軟件使用以與新圖像相比較，并且基干與先前所選的所關(guān)注區(qū)域的比較來(lái)進(jìn)行推薦。在一個(gè)實(shí)施方式中，軟件是全自動(dòng)的。例如，軟件可分析圖像，選擇所關(guān)注區(qū)域、制定切割指令以及將切割指令發(fā)送至切割裝置。圖6示出了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式的圖像分析軟件程序的屏幕截圖。該屏幕截圖包括選擇窗ロ 601和觀看窗ロ 602，觀看窗ロ 602顯示試驗(yàn)切片圖像。選擇窗ロ 601被用于選擇試驗(yàn)切片圖像中的所關(guān)注區(qū)域。例如，用戶(hù)可通過(guò)點(diǎn)擊并拖動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)以形成包圍所關(guān)注區(qū)域605a和607a的線(xiàn)602a和608a，而在選擇窗ロ 601中選擇該區(qū)域。相對(duì)應(yīng)的區(qū)域可以作為線(xiàn)602b和608b以及所關(guān)注區(qū)域605b和607b出現(xiàn)在觀看窗ロ 602中。如果所選區(qū)域不能夠通過(guò)切割裝置來(lái)切割，則軟件程序可例如通過(guò)警報(bào)620來(lái)警告用戶(hù)。例如，如果切割裝置待切割的所選區(qū)域形狀太小或者太大或者太復(fù)雜，則所述區(qū)域可能無(wú)法切割。所選區(qū)域的大小還可通過(guò)程序來(lái)計(jì)算，并且通過(guò)區(qū)域顯示器625來(lái)顯示。繼續(xù)參考圖6，可為注解和/或?yàn)榇斎氲臄?shù)據(jù)結(jié)果提供注釋區(qū)域630。標(biāo)度615可被提供為顯示試驗(yàn)切片的相對(duì)大小。激光厚度顯示器610也可提供激光切割線(xiàn)的相對(duì)厚
度。用戶(hù)輸入635可清除或者完成所選區(qū)域。在所示的實(shí)施方式中，軟件程序在諸如微軟Internet Explorer 或者蘋(píng)果Safari 的瀏覽器上運(yùn)行?？商峁┽槍?duì)各種研究相關(guān)數(shù)據(jù)元素的用戶(hù)數(shù)據(jù)輸入600。顯示或者輸入到用戶(hù)數(shù)據(jù)輸入600中的數(shù)據(jù)可含有基于其它輸入以所選區(qū)域的形式和/或形狀自動(dòng)計(jì)算的分量。圖7A至圖7E示出了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式的確定待從組織樣本中去除的ー個(gè)或多個(gè)區(qū)域的方法。圖7A示出了從組織樣本的頂部側(cè)700去除的試驗(yàn)切片，而圖7B示出了從同一組織樣本的底部側(cè)702去除的試驗(yàn)切片。所示的試驗(yàn)切片是被著色并成像的。圖7C示出了在從組織樣本的頂部側(cè)710和712去除的試驗(yàn)切片中的用戶(hù)選擇的所關(guān)注區(qū)域，而圖7D示出了在從組織樣本的底部側(cè)711和713去除的試驗(yàn)切片中的用戶(hù)選擇的所關(guān)注區(qū)域。壞死區(qū)域可被可視化并被避免。然后，如圖7E所示，可組合頂部圖像和底部圖像。圖像分析軟件可確定重疊的用戶(hù)選擇的所關(guān)注區(qū)域720和722。然后，這些重疊的所關(guān)注區(qū)域720和722可被用于產(chǎn)生切割指令。切割指令可被發(fā)送至切割裝置，并且從組織樣本可僅去除重疊區(qū)域。因此，可更有可能去除同質(zhì)細(xì)胞族群。圖8A示出了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式的激光切割系統(tǒng)的示意圖。激光切割系統(tǒng)包括激光切割裝置800，激光切割裝置800耦接至諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的控制器810?？刂破?10也可耦接至網(wǎng)絡(luò)130和數(shù)字成像系統(tǒng)110。激光切割裝置800可包括激光器220和樣本固定件(sample mount)850。激光器220可在下面的樣本固定件850上方在至少兩個(gè)方向上移動(dòng)。激光器的移動(dòng)和切割特性可由控制器810編程和/或控制。圖8B示出了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式的組織支架或固定件的透視圖。在所示的實(shí)施方式中，樣本固定件850包括組織容器860和組織支架880。組織支架880可包括開(kāi)槽882，以容納組織樣本。組織樣本可被冷凍。組織樣本可利用組織膠合劑(諸如Tissue-Tek O. C. T.)或者本領(lǐng)域中眾所周知的任何其它合適的化合物而被固定在開(kāi)槽882內(nèi)。組織樣本的一部分可在開(kāi)槽882之上以及/或者之下突出。突出部分可利用冷凍切片機(jī)裝置被切片并且被去除。組織支架880可被存儲(chǔ)在冷藏箱中。組織支架880可包括至少ー個(gè)約束元件884，約束元件884被構(gòu)造為將組織支架880固定至組織容器860。約束元件884可包括磁鐵。組織支架880還可包括被構(gòu)造為將組織支架880與組織容器860對(duì)準(zhǔn)的定位元件888，諸如柱或者孔。在一個(gè)實(shí)施方式中，定位元件888包括被構(gòu)造為被組織容器上的柱容納的孔。組織支架880可被構(gòu)造為散熱。組織支架880可利用任何合適金屬來(lái)形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，組織支架880由鋁制成。在一個(gè)實(shí)施方式中，組織容器860包括容納區(qū)域862。當(dāng)組織支架880固定到組織容器860時(shí)，容納區(qū)域862可位于組織支架880中的開(kāi)槽882下方。容納區(qū)域862可包括被構(gòu)造為衍射光的表面863。例如，表面863可被劃線(xiàn)或者包括凹槽，或者利用光吸收材料涂覆。組織容器860可包括至少ー個(gè)約束元件864以及/或者定位元件868，以將組織支架對(duì)準(zhǔn)以及/或者將組織支架880固定在容納區(qū)域862上的位置中。組織容器860可被構(gòu)造為散熱。例如，組織容器860基本上可為中空和/或由冷卻系統(tǒng)包圍。在一個(gè)實(shí)施方式中，組織容器860內(nèi)部和側(cè)面與干冰接觸。組織容器860可由任何合適的金屬形成。在ー個(gè)實(shí)施方式中，組織容器860由鋁制成。圖8C示出了根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方式的組織固定件的俯視圖。組織樣本801可固定在組織支架880中的開(kāi)槽內(nèi)，并且利用組織膠合劑890固定在開(kāi)槽內(nèi)。組織支架880可以以 先前做出對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的相同定向放置在組織容器860的上方。多個(gè)樣本固定件可被設(shè)置在激光切割裝置中，使得一次可切割多個(gè)組織樣本。圖9示出了在由激光切割裝置部分切割之后的組織樣本的俯視圖。組織樣本900可利用組織膠合劑890固定在組織支架的開(kāi)槽內(nèi)。如圖所示，激光切割裝置可被構(gòu)造為沿所關(guān)注區(qū)域910的邊界制作穿孔920。例如，激光可通過(guò)組織樣本900，并且激光器可被激勵(lì)以在形成包圍或者圍繞所關(guān)注區(qū)域910的線(xiàn)的位置處切割各個(gè)穿孔920。例如，可沿包圍所關(guān)注區(qū)域910的線(xiàn)大約每100微米、200微米、300微米或者500微米制成激光形成的穿孔920。此外，激光器可被構(gòu)造為穿透小于組織樣本900的總深度，使得在每個(gè)穿孔上多次激勵(lì)激光器以切割通過(guò)組織樣本900的總深度。激光器可在組織樣本900上進(jìn)行多次穿過(guò)，并且激光器可在相同的切割位置處被激勵(lì)。在一些實(shí)施中，激光器可在組織樣本900上進(jìn)行20至200次穿過(guò)，例如，大約60次。通過(guò)在組織900中的各穿孔920處進(jìn)行多次切割，系統(tǒng)可允許組織樣本900和所關(guān)注區(qū)域910保持充分冷凍。相反，在一些實(shí)施方式中，當(dāng)激光器被用于以單次穿過(guò)完全切割通過(guò)組織樣本900吋，由于激光高溫，當(dāng)它切割各穿孔吋，組織可能開(kāi)始熔化。在切割之后，所關(guān)注區(qū)域910可掉落或者被輕拍到下面的組織容器中。各穿孔的間距可被調(diào)整為適應(yīng)在激光切割之后需要采用多大壓カ從剰余組織樣本去除所關(guān)注區(qū)域。圖IOA示出了根據(jù)另ー實(shí)施方式的組織固定件的透視圖。在所示的實(shí)施方式中，組織固定件990包括包圍組織容器960的絕緣外殼910。腔體985形成在組織容器960和絕緣外殼910之間，并且可填充有干冰以及/或者異丙醇，以使組織樣本保持在充分冷凍狀態(tài)。風(fēng)扇(未示出)可被設(shè)置為使組織固定件990上的冷空氣循環(huán)。組織容器960可包括用于將組織支架對(duì)準(zhǔn)并固定至組織容器960的定位元件988。組織支架880的一個(gè)實(shí)例可在圖SB中找到。組織容器960包括可引導(dǎo)至組織容納區(qū)域的開(kāi)槽982。圖IOB示出了沿圖IOA中所示的線(xiàn)10B-10B截取的組織固定件990的截面?zhèn)纫晥D。組織容器960和絕緣外殼910之間的腔體985被示出為充滿(mǎn)冷卻液950。組織支架980可定位和固定在組織容器960上。絕緣罩970可設(shè)置在絕緣外殼910的上方，以進(jìn)ー步絕緣組織容器960。絕緣罩970可具有激光可從中通過(guò)并切割保持在組織支架980中的組織樣本的開(kāi)槽975。切割的組織部分可掉落到組織容納區(qū)域962中，并且保持充分冷凍，直至被取回。使用該系統(tǒng)在本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施方式中，可如下使用組織切割系統(tǒng)。技術(shù)人員以冷凍組織塊作為開(kāi)始。組織塊利用O.C.T.固定至組織支架880，同時(shí)其在干冰上。然后，將組織支架固定至組織容器860，并且將其放置在激光切割裝置中。組織容器被放置在干冰上，以使組織塊保持冷凍。磁鐵被用于將組織支架固定至組織容器。組織支架被鎖住或被構(gòu)造為使得其只可在ー個(gè)唯一取向上固定至組織容器，以確保組織塊可與系統(tǒng)容易重新對(duì)準(zhǔn)。然后，激光切割裝置被編程為切割組織塊中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記為“L”形狀，使得后續(xù)的組織切片可與其剰余的組織塊重新對(duì)準(zhǔn)。然后，從激光切割裝置移除組織支架，并且從組織樣本的頂部表面去除組織切片，同時(shí)組織樣本保留在組織支架中。試驗(yàn)切片利用冷凍切片機(jī)來(lái)去除，并且仍膠合在架中的剩余組織塊被存儲(chǔ)在-80° C冷藏箱中。試驗(yàn)切片然后被著色,并且被固定至載玻片。載玻 片然后被放置在數(shù)字載玻片成像系統(tǒng)中，并且著色的組織切片的高分辨率圖像被捕獲到所述系統(tǒng)中。圖像被輸入至組織分析軟件程序中，之后被操縱為在屏幕上更加可回看。技術(shù)人員將組織切片圖像帶到屏幕上，并且對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記被可視化。相對(duì)于在組織切片圖像中清晰示出的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，可做出圖像原點(diǎn)。然后可分析或者存儲(chǔ)圖像，用于以后傳送給病理學(xué)家。病理學(xué)家然后可在組織分析顯示模塊中訪(fǎng)問(wèn)組織圖像，該組織分析顯示模塊被編程為在病理學(xué)家的計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中運(yùn)行。組織分析顯示模塊允許病理學(xué)家基于可視化著色劑在圖像中選擇所關(guān)注區(qū)域。這些區(qū)域由病理學(xué)家左擊計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)并且在所關(guān)注區(qū)域周?chē)蟿?dòng)線(xiàn)條來(lái)選擇。一旦病理學(xué)家在組織分析顯示模塊中已經(jīng)識(shí)別出所關(guān)注區(qū)域，與包圍所關(guān)注區(qū)域的線(xiàn)條的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在由技術(shù)人員可訪(fǎng)問(wèn)的服務(wù)器上。技術(shù)人員將冷凍的剰余組織樣本回傳到激光系統(tǒng)中，并且使用由病理學(xué)家產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來(lái)切割所關(guān)注區(qū)域周?chē)拇┛讏D案。根據(jù)冷凍組織樣本的厚度，來(lái)自病理學(xué)家或者技術(shù)人員的激光切割指令還可包括激光功率設(shè)定以及激光在樣本上所進(jìn)行的次數(shù)。然后，可通過(guò)按壓所關(guān)注區(qū)域或者多個(gè)所關(guān)注區(qū)域來(lái)機(jī)械地去除所關(guān)注區(qū)域，直至它們掙脫從冷凍組織樣本帶來(lái)的塞子。然后，當(dāng)所關(guān)注區(qū)域針對(duì)病理學(xué)家所需的細(xì)胞類(lèi)型已經(jīng)被濃縮時(shí)，所關(guān)注區(qū)域由技術(shù)人員進(jìn)ー步分析。例如，可使用本領(lǐng)域眾所周知的適用于冷凍試樣的任何試劑盒來(lái)分析所關(guān)注的組織區(qū)域?？墒占M織分子(包括DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、碳水化合物和代謝物)并且使用例如Southern印跡雜交、Northern印跡雜交、Western印跡雜交、DNA/RNA/蛋白質(zhì)序列分析、DNA/RNA/蛋白質(zhì)微陣列、功能蛋白質(zhì)測(cè)定、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(“ELISA”)以及/或者PCR試驗(yàn)來(lái)分析，以識(shí)別所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的細(xì)胞特征。盡管本方法已經(jīng)通過(guò)處理冷凍組織來(lái)描述，但預(yù)處理要求和靈活切割環(huán)境的缺乏使其適合于任何類(lèi)型的組織，無(wú)論冷凍或者室溫。例如，使用相鄰切割的冷凍部分作為模板，可在37° C并且高濕度下切割新鮮切除的組織片。在該情況下，可收集活細(xì)胞的純族群用于細(xì)胞培養(yǎng)。除了切割，本文中公開(kāi)的裝置可利用其它方法。例如，激光器或者某個(gè)其它裝置可被用于在不去除細(xì)胞的情況下殺死它們，或者被用于引入隨后可檢測(cè)到的標(biāo)記。
實(shí)例I預(yù)篩選組織，并且含有70%以上的腫瘤細(xì)胞核的組織被提交給TCGA。使用上述的激光切割方法和裝置來(lái)切割沒(méi)有完整BCR病理過(guò)程的十二例腎細(xì)胞癌和肺腺癌。十個(gè)先前不合格的實(shí)例針對(duì)分子提取而變得合格。觀察到對(duì)組織學(xué)中涉及的時(shí)間或勞動(dòng)沒(méi)有影響，并且觀察到病理回顧所需的努力減少。切割步驟所需的附加時(shí)間最小(毎次研究大約15分鐘至20分鐘)。一般情況下，激光切割方法和裝置能夠幾乎消除壞死，并且能夠消除足夠正常的細(xì)胞核以使病例合格。這歸因于在大區(qū)中出現(xiàn)的壞死趨向以及正常細(xì)胞核的擴(kuò)散分布(尤其是血管內(nèi)皮細(xì)胞)。微觀評(píng)估表明，在目標(biāo)的50 μ m內(nèi)始終如一地完成切割。對(duì)切割區(qū)域中的組織的可見(jiàn)損害是最小的(損害從切割線(xiàn)延伸大約ΙΟμπι至15 μ m)。實(shí)例2 使用上述激光切割方法和裝置來(lái)切割腎細(xì)胞癌變部分。從去除的所關(guān)注區(qū)域中提取并分析RNA。結(jié)果與在相同協(xié)議下收集并且在TCGA協(xié)議下提取的腎細(xì)胞癌變情況隊(duì)列相比較。RNA和DNA經(jīng)由當(dāng)前TCGA SOP (411ロ1'印+1^1^^的)來(lái)提取。RNA質(zhì)量經(jīng)由如由生物分析儀(Agilent)評(píng)定的RNA完整性數(shù)目(RIN)來(lái)評(píng)定。兩個(gè)組織集具有從同一分布繪制的RIN，并且經(jīng)由Welch的T-Test (p>0. 05)觀察到RIN沒(méi)有明顯差異。因此，上述激光切割方法和裝置可濃縮腫瘤細(xì)胞核的冷凍標(biāo)本，而不會(huì)引起由Agilent生物分析儀可測(cè)量的RNA下降。以上描述詳細(xì)地描述本文中公開(kāi)的系統(tǒng)、裝置和方法的某些實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解，然而，不管以上描述如何詳細(xì)地出現(xiàn)在文本中，裝置和方法也可以以許多方式實(shí)踐。也如上所述，應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)描述本發(fā)明的某些特征或者方面時(shí)，特定術(shù)語(yǔ)的使用不應(yīng)被視為暗示所述術(shù)語(yǔ)在本文中重新定義為限于包括與所述術(shù)語(yǔ)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)的特征或方面的任何特定特性。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附權(quán)利要求及其任何等價(jià)物來(lái)解釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可做出各種修改和改變。所述修改和改變意為包括在由所附權(quán)利要求限定的實(shí)施方式范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，一個(gè)實(shí)施方式中包括的部分可以與其它實(shí)施方式互換；可以以與其它所示實(shí)施方式的任何組合包括來(lái)自所示實(shí)施方式的ー個(gè)或多個(gè)部分。例如，本文中所述以及/或者圖中所示的各種組件中的任ー個(gè)可被組合、互換或者從其它實(shí)施方式排除。就本文中任何復(fù)數(shù)以及/或者単數(shù)術(shù)語(yǔ)的使用而言，本領(lǐng)域技術(shù)人員可從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)化為單數(shù)以及/或者從單數(shù)轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)，這適用于上下文以及/或者應(yīng)用。為了清楚起見(jiàn)，各種單數(shù)/復(fù)數(shù)排列組合可在本文中明確闡述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，一般情況下，本文中，尤其是所附權(quán)利要求(例如，所附權(quán)利要求的前序部分)中使用的術(shù)語(yǔ)，一般是指“開(kāi)放式”術(shù)語(yǔ)(例如，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)當(dāng)解釋為“包括但不限干”，術(shù)語(yǔ)“具有”應(yīng)當(dāng)解釋為“具有至少ー個(gè)”，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)當(dāng)解釋為“包括但不限干”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，如果特定數(shù)目的引入權(quán)利要求詳述是有意的，則這種有意將在權(quán)利要求中明確詳述，并且在沒(méi)有所述詳述的情況下，這種有意不存在。例如，為了幫助理解，以下所附權(quán)利要求可包括介紹性短語(yǔ)“至少ー個(gè)”和“ー個(gè)或多個(gè)”的使用，以引入權(quán)利要求詳述。然而，這些短語(yǔ)的使用不應(yīng)被解釋為暗示通過(guò)不定冠詞“ー個(gè)(a)”或者“ー個(gè)(an)”的權(quán)利要求詳述引入限制包括對(duì)只含有ー個(gè)所述詳述的實(shí)施方式的所述引入權(quán)利要求詳述的任何特定權(quán)利要求，即使相同權(quán)利要求包括介紹性短語(yǔ)“ー個(gè)或多個(gè)”或者“至少ー個(gè)”以及諸如“ー個(gè)(a)”或者“ー個(gè)(an)”不定冠詞(例如，“一個(gè)(a)”以及/或者“ー個(gè)(an)”通常應(yīng)被解釋為意味著“至少ー個(gè)”或者“ー個(gè)或多個(gè)”)；針對(duì)用于介紹權(quán)利要求詳述的定冠詞使用同樣適用。此外，即使明確詳述特定數(shù)目的引入權(quán)利要求詳述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所述詳述通常應(yīng)當(dāng)解釋為意味著至少詳述數(shù)目(例如，在沒(méi)有其它修改的情況下，“兩個(gè)詳述”裸述通常意味著至少兩個(gè)詳述或者兩個(gè)或則兩個(gè)以上詳述)。此外，在使用類(lèi)似于“A、B和C中至少ー個(gè)等”慣例的情況下，一般情況下，所述結(jié)構(gòu)在這個(gè)意義上意味著本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解所述慣例(例如，“具有A、B和C中至少ー個(gè)的系統(tǒng)”將包括但不限于單獨(dú)具有A、単獨(dú)具有B、単獨(dú)具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C以及/或者具有A、B和C等的系統(tǒng))。在使用類(lèi)似于“A、B或者C中至少ー個(gè)等”慣例的情況下，一般情況下，所述結(jié)構(gòu)在這個(gè)意義上意味著本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解所述慣例(例如，“具有A、B或者C中至少ー個(gè)的系統(tǒng)”將包括但不限于單獨(dú)具有A、單獨(dú)具有B、單獨(dú)具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C以及/或者具有A、B和C等的系統(tǒng))。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，不論在描述、權(quán)利要求或者附圖中，提出兩個(gè)或者兩個(gè)以上不同術(shù)語(yǔ)的幾乎所有析取詞以及/或者短語(yǔ)應(yīng)當(dāng)理解為考慮包括術(shù)語(yǔ)其中之一、術(shù)語(yǔ)任 何ー個(gè)或者兩個(gè)術(shù)語(yǔ)的可能性。例如，短語(yǔ)“A或者B”應(yīng)當(dāng)理解為包括“A”或者“B”或者“A和B”的可能性。以上描述和權(quán)利要求可能是指“連接”或者“耦接”在一起的元件或者特征。如本文中使用，除非另有明確說(shuō)明，“連接”意味著ー個(gè)元件/特征直接或者間接連接至另ー個(gè)元件/特征，并且不一定以機(jī)械方式。同樣，除非另有明確說(shuō)明，“耦接”意味著一個(gè)元件/特征直接或者間接耦接至另ー個(gè)元件/特征，并且不一定以機(jī)械方式。因此，盡管圖中所示各種示意示元件和組件的實(shí)例配置，但是在實(shí)際實(shí)施方式中，另外中間元件、裝置、特征或者組件可能存在(假設(shè)所示電路的功能不會(huì)受到不利影響)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可使用各種不同技術(shù)來(lái)表示信息和信號(hào)。例如，在整個(gè)以上描述中可能引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和芯片可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或者粒子、光場(chǎng)或者粒子或者它們的任何組合來(lái)表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該理解，結(jié)合本文中公開(kāi)的方面描述的各種說(shuō)明性邏輯方塊、模塊、內(nèi)核、處理器、構(gòu)件、電路和邏輯步驟中任何一個(gè)可實(shí)施為電子硬件(例如，數(shù)字實(shí)施、模擬實(shí)施或者兩個(gè)組合，它們可使用源編碼或者某個(gè)其它技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì))，包括指令的程序或者設(shè)計(jì)代碼的各種形式(為了方便起見(jiàn)，在本文中可能是指“軟件”或者“軟件模塊”或者兩者組合)。為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的可互換性，各種說(shuō)明性組件、方塊、模塊、電路和步驟在上文在它們功能方面已經(jīng)大體上描述。所述功能實(shí)施為硬件或者軟件取決于特定應(yīng)用以及施加于整個(gè)系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)約束。本領(lǐng)域技術(shù)人員可針對(duì)各特定應(yīng)用以不同方式實(shí)施所述功能，但是所述實(shí)施決定不應(yīng)解釋為導(dǎo)致偏離本發(fā)明范圍。結(jié)合本文中公開(kāi)的方面描述的各種說(shuō)明性邏輯方塊、模塊、內(nèi)核和電路可在集成電路(1C)、接入終端或者接入點(diǎn)內(nèi)實(shí)施或者由集成電路(1C)、接入終端或者接入點(diǎn)執(zhí)行。IC可包括通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、應(yīng)用特定集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或者設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文中所述功能的其它可編程邏輯裝置、離散門(mén)或者電晶體邏輯裝置、離散硬件組件、電氣組件、光學(xué)組件、機(jī)械組件或者它們?nèi)魏谓M合，并且可執(zhí)行駐留在IC內(nèi)、IC外部的代碼或者指令或者兩者。邏輯方塊、模塊、內(nèi)核和電路可包括天線(xiàn)以及/或者收發(fā)器，以與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或者裝置內(nèi)各種組件通信。通用處理器可為微處理器，但是在替代性實(shí)施方式中，所述處理器可為任何處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機(jī)。處理器也可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如，DSP和微處理器、多個(gè)微處理器、ー個(gè)或者ー個(gè)以上微處理器與DSP內(nèi)核的組合或者任何其它所述構(gòu)成。模塊或者內(nèi)核的功能可以本文中教導(dǎo)的某個(gè)其它方式實(shí)施。此外，本文中描述的功能(例如，與ー個(gè)或者ー個(gè)以上附圖有夫)在ー些方面中可對(duì)應(yīng)于所附權(quán)利要求中類(lèi)似指定的功能的“構(gòu)件”。應(yīng)當(dāng)理解，任何公開(kāi)方法中步驟的任何特定次序或者層次為示例方法實(shí)例?；谠O(shè)計(jì)偏好，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在本發(fā)明范圍內(nèi)保留時(shí)，方法中步驟的特定次序或者層次可重新排列。所附方法權(quán)利要求以示例次序呈現(xiàn)各種步驟元件，并且并不意味著限制于呈現(xiàn)的特定次序或者層次。所述功能可以硬件、軟件、固件或者它們?nèi)魏谓M合來(lái)實(shí)施。如果以軟件實(shí)施，功能可存儲(chǔ)于有形非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，或者作為ー個(gè)或者ー個(gè)以上指令或者代碼被傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，包括有利于計(jì)算機(jī)程序從ー個(gè) 地方轉(zhuǎn)移到另ー個(gè)地方的任何介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可為可由計(jì)算機(jī)存取的任何可用介質(zhì)。通過(guò)舉例方式，并且并不限制，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其它光盤(pán)存儲(chǔ)器、磁盤(pán)存儲(chǔ)器或者其它磁性存儲(chǔ)裝置或者可用于以指令或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式攜帯或者存儲(chǔ)所需程序碼并且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為以非臨時(shí)性或者暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)形式。此外，任何連接可適當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線(xiàn)、數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)(DSL)或者諸如紅外、無(wú)線(xiàn)電和微波的無(wú)線(xiàn)技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或者其它遠(yuǎn)程源傳送軟件，那么同軸電纜、光纖電纜、雙絞線(xiàn)、DSL或者諸如紅外、無(wú)線(xiàn)電和微波的無(wú)線(xiàn)技術(shù)被包括在介質(zhì)定義中。如本文中使用，磁盤(pán)和光盤(pán)包括緊湊型光盤(pán)(CD)、激光光盤(pán)、光學(xué)光盤(pán)、數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)、軟盤(pán)和藍(lán)光光盤(pán)，其中，磁盤(pán)通常以磁力再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤(pán)利用激光再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上組合也應(yīng)當(dāng)包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)范圍內(nèi)。總之，應(yīng)當(dāng)理解，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可在任何合適計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中實(shí)施。盡管本文已經(jīng)公開(kāi)了各個(gè)方面和實(shí)施方式，但是其它方面和實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。本文中公開(kāi)的各種方面和實(shí)施方式是為了說(shuō)明的目的，并且并不g在限制由所附權(quán)利要求指示的真正范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種組織切割方法，包括以下步驟 從組織樣本獲得至少ー個(gè)試驗(yàn)切片； 對(duì)所述試驗(yàn)切片進(jìn)行成像，以獲得試驗(yàn)切片圖像； 獲取識(shí)別所述試驗(yàn)切片圖像中所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域的數(shù)據(jù)；以及 利用所述獲取的數(shù)據(jù)從所述組織樣本中去除所述關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，所述組織樣本被充分冷凍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在對(duì)所述試驗(yàn)切片成像之前，將所述試驗(yàn)切片著色。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，獲得至少ー個(gè)試驗(yàn)切片包括從所述組織樣本中獲得頂部切片和底部切片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，利用可編程切割裝置來(lái)去除所述關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，利用激光來(lái)去除所述關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述激光包括具有在約9μπι和12μπι之間的波長(zhǎng)的紅外激光。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括在對(duì)所述試驗(yàn)切片成像之前，切割所述組織樣本中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
9.一種組織切割容器，包括 外殼，具有組織容納區(qū)域； 衍射表面，被設(shè)置在所述組織容納區(qū)域的底部處；以及 組織支架，被設(shè)置在所述組織容納區(qū)域的上方并且包括被構(gòu)造為保持組織樣本的開(kāi)槽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述衍射表面被構(gòu)造為散熱。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述組織支架進(jìn)ー步包括至少ー個(gè)約束元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述約束元件進(jìn)ー步包括磁鐵。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述組織容器被構(gòu)造為散熱。
14.一種用于濃縮組織樣本中所關(guān)注的細(xì)胞族群的系統(tǒng)，包括 激光器，被構(gòu)造為切割所述組織樣本中的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記； 數(shù)字成像器，被構(gòu)造為對(duì)具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的組織樣本切片進(jìn)行成像； 組織分析模塊，被構(gòu)造為從切片圖像接收指示所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域的數(shù)據(jù)；以及激光器，被構(gòu)造為讀取所述數(shù)據(jù)并且切割來(lái)自所述組織樣本的所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域，以濃縮所述組織樣本中的所關(guān)注的細(xì)胞族群。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述組織分析模塊為基于瀏覽器的軟件模塊。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述激光器被構(gòu)造為切割所述組織樣本中的“L”形對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述激光器被構(gòu)造為通過(guò)沿所述所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域的邊界切割穿孔切ロ，以切割來(lái)自所述組織樣本的所述關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字成像器被構(gòu)造為將所述切片的所述圖像存儲(chǔ)在連接至所述組織分析模塊的服務(wù)器中。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述組織分析模塊被構(gòu)造為讀取鼠標(biāo)移動(dòng)，以接收指示所述所關(guān)注的細(xì)胞區(qū)域的所述數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，在所述激光器讀取所述數(shù)據(jù)并且切割所述關(guān)注區(qū)域之前，所述數(shù)據(jù)針對(duì)所述激光器被配置。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述組織分析模塊可通過(guò)所述組織切片的圖像分析來(lái)自動(dòng)識(shí)別所述關(guān)注區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于去除組織區(qū)域的系統(tǒng)、裝置和方法。當(dāng)組織保持充分冷凍時(shí)，可編程激光器可去除精確的組織區(qū)域。激光器通部分地分析代表性組織切片的參考圖像而被編程。軟件程序可接收試驗(yàn)切片的數(shù)字圖像。圖像中的所關(guān)注區(qū)域可由用戶(hù)選擇。軟件程序然后可產(chǎn)生切割指令并且將切割指令傳送至可編程激光器。激光器可被構(gòu)造為形成穿孔切口，以去除所關(guān)注區(qū)域，而無(wú)需熔化已去除的部分。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102869975SQ201180018276
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者斯科特·莫里斯 申請(qǐng)人:國(guó)際基因組學(xué)協(xié)會(huì)