生物樣本處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的設(shè)備，包括：輸入緩沖器，用于接收一個或多個基板保持件，每個基板保持件適于支撐多個基板；處理區(qū)，包括多個處理臺，每個處理臺適于接收基板中的一個；試劑分配器，通過控制器構(gòu)造成在處理臺處將試劑分配給基板；基板傳送裝置，通過控制器構(gòu)造成將單個的基板在輸入緩沖器中的基板保持件與處理臺之間傳送。
【專利說明】生物樣本處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對設(shè)置在基板上的一個或多個生物樣本進行處理的自動系統(tǒng)和方法。 本發(fā)明特別地，但非排他地應(yīng)用在使用多種試劑對組織樣本進行著色、處理設(shè)置在載物片 (slide,載玻片）上的組織樣本。

【背景技術(shù)】
[0002] 存在多種這樣的應(yīng)用方式，在這些應(yīng)用方式中期望的是在樣本上開始化學反應(yīng)。 通常樣本位于顯微鏡載物片上。典型的反應(yīng)包括細胞物質(zhì)的免疫組織化學反應(yīng)或者DNA或 RNA的混合（hybridisation)。以其他的形式，數(shù)以千計的物質(zhì)（包括DNA、RNA蛋白質(zhì)或小 化學化合物）小樣本的微陣列附接至顯微鏡載物片，其中期望的是促進載物片上的物質(zhì)與 其他化學物質(zhì)或流體之間的化學反應(yīng)。這些反應(yīng)需要受控的條件，包括受控的反應(yīng)時間、溫 度以及化學物質(zhì)的濃度。
[0003] 在過去，發(fā)生在載物片上的化學反應(yīng)通過技術(shù)人員添加試劑并混合試劑來控制。 這允許對每個載物片控制試劑的數(shù)量和時間。然而，該過程是耗時的，需要非常熟練的操作 員，并且可能產(chǎn)生載物片與載物片之間不一致的結(jié)果。
[0004] 已做出嘗試，對于免疫學應(yīng)用，使用例如自動組織樣本著色設(shè)備對設(shè)置在載物片 上的組織樣本進行自動處理。在該實例中，自動著色設(shè)備通過在對載物片上的樣本進行著 色之前處理樣本來處理組織樣本。樣本的處理通常由一個或多個機器人來自動執(zhí)行，該一 個或多個機器人構(gòu)造成用于根據(jù)著色方案以預(yù)定的順序?qū)⒃噭┓峙渲凛d物片上的樣本。此 夕卜，機器人還可構(gòu)造成用于分配諸如脫蠟溶液和酒精的試劑以在著色之前和之后處理載物 片上的樣本。然而，在能夠分配其他試劑之前必須將當前由機器人中的一個機器人分配的 試劑從機器人處清除，導致延遲、試劑浪費而以及自動著色設(shè)備的低效使用。
[0005] 盡管有了這些發(fā)展，然而已有的組織樣本處理方法還包括多個手動執(zhí)行的步驟。 例如，在免疫學應(yīng)用（諸如原位雜交（ISH)應(yīng)用和免疫組織化學（IHC)應(yīng)用）中，包括脫蠟 和目標取回的一些步驟由操作員手動執(zhí)行，以在能夠?qū)⒔M織樣本用在著色設(shè)備中根據(jù)預(yù)定 著色方案對組織樣本進行著色之前處理組織樣本。
[0006] 期望的是，提供一種用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的設(shè)備，該設(shè)備使處理樣 本所需的人工最小化。此外，存在提供這樣的設(shè)備的需求，該設(shè)備以簡單、時間效率的方式 處理生物樣本。還存在提供一種用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的設(shè)備的需求，該設(shè)備 減輕和/或克服了已知自動樣本處理設(shè)備的缺點或不便。
[0007] 僅僅出于為本發(fā)明提供背景的目的將文獻、法條、材料、裝置、文章等的討論包括 在本說明書中。并非意指或表示這些內(nèi)容中的一些或全部構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)的一部分，或 是與本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域中的一般常識，也并非意指或表示其在本申請的每項權(quán)利要求的優(yōu)先 權(quán)日之前就存在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的一個方面提供一種用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的設(shè)備。該設(shè)備包 括：輸入緩沖器，用于接收一個或多個基板保持件，每個基板保持件均適于支撐多個基板； 處理區(qū)，包括多個處理臺，每個處理臺均適于接收基板中的一個；試劑分配器，被構(gòu)造成通 過控制器在處理臺處將試劑分配給基板；以及基板傳送裝置，構(gòu)造成通過控制器將單個的 基板在輸入緩沖器中的基板保持件與處理臺之間傳送。
[0009] 在一個或多個實施例中，該設(shè)備進一步包括：基板識別讀取器，用于當基板處于輸 入緩沖器中時讀取由每個基板承載的基板識別器；以及數(shù)據(jù)庫，用于儲存多個方案，每個方 案限定待施加至一個或多個基板的處理操作的順序。在這種情況下，控制器進一步構(gòu)造成 使得基板傳送裝置將單個的基板在處理區(qū)內(nèi)成組，以對設(shè)置在基板上的生物樣本進行有效 處理。
[0010] 控制器構(gòu)可造成使得基板傳送裝置將施加相同方案的單個的基板成組。
[0011] 控制器可構(gòu)造成使得基板傳送裝置將加諸如抗體的相同試劑的單個的基板成組。
[0012] 控制器可構(gòu)造成使得基板傳送裝置將有相同的處理時間（比如表位（印itope，抗 原決定部位，抗原決定基）取回時間）的單個的基板成組。
[0013] 控制器可構(gòu)造成使得基板傳送裝置傳送單個的基板，從而優(yōu)化設(shè)備中的方案和/ 或處理操作過程中基板的吞吐量（throughput)。
[0014] 控制器可構(gòu)造成通過使得能在一個或多個基板上連續(xù)執(zhí)行的方案或處理操作的 數(shù)目最大化來優(yōu)化吞吐量。
[0015] 可替代地或額外地，控制器可構(gòu)造成通過使得在不改變試劑的情況下由用于不同 基板的試劑分配器執(zhí)行的試劑分配操作的數(shù)目最大化來優(yōu)化吞吐量。
[0016] 在一個或多個實施例中，基板識別讀取器由基板傳送裝置支撐。
[0017] 在一個或多個實施例中，試劑分配器由基板傳送裝置支撐。
[0018] 在一個或多個實施例中，該設(shè)備進一步包括基板覆蓋單元，該基板覆蓋單元用于 對基板上的生物樣本施加覆蓋件。在這種情況下，基板傳送裝置進一步適于將單個的載物 片傳送到基板覆蓋單元中和將單個的載物片傳送出基板覆蓋單元。
[0019] 在一個或多個實施例中，處理臺設(shè)置在工作表面上，并且設(shè)備進一步包括多個試 劑容器，該多個試劑容器被容納在工作表面之下；以及試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，用于將試劑從試劑容 器轉(zhuǎn)移至試劑分配器。
[0020] 在一個或多個實施例中，試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括：試劑轉(zhuǎn)移端口，該試劑轉(zhuǎn)移端口穿過 工作表面；以及抽吸探針，用于通過試劑轉(zhuǎn)移端口從試劑容器抽吸試劑。
[0021] 在一個或多個實施例中，試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)進一步包括：盤傳送帶，該盤傳送帶支撐試 劑容器，盤傳送帶適于選擇性地將每個試劑容器與試劑轉(zhuǎn)移端口流體連通。
[0022] 在一個或多個實施例中，該設(shè)備進一步包括：試劑容器接入端口，用于將試劑容器 裝載至盤傳送帶上以及將試劑容器從盤傳送帶卸下。
[0023] 在一個或多個實施例中，輸入緩沖器包括：多個輸入隔室，每個輸入隔室適于接收 在處置中的基板保持件中的一個或多個，因此基板保持件中的基板對于基板傳送裝置而言 是能接近的。
[0024] 輸入隔室中的一個或多個包括用于對基板保持件中的基板進行烘烤的一個或多 個烘烤臺。
[0025] 在一個或多個實施例中，該設(shè)備進一步包括：輸出緩沖器，該輸出緩沖器用于接收 基板保持件中的一個或多個，其中基板傳送裝置進一步通過控制器構(gòu)造成用于在處理臺與 輸出緩沖器中的基板保持件之間傳送單個的基板。
[0026] 在一個或多個實施例中，輸出緩沖器包括：多個輸出隔室，每個輸入隔室適于接收 在處置中的基板保持件中的一個或多個，因此基板保持件中的基板對于基板傳送裝置而言 是能接近的。
[0027] 輸出隔室中的一個或多個包括用于對處于基板保持件中的基板進行固化的一個 或多個固化臺。
[0028] 在輸入緩沖器和/或輸出緩沖器包括多個隔室的一個或多個實施例中，這些隔室 適于將基板保持件支撐在大致水平的定向中。
[0029] 接收在輸入緩沖器中的基板保持件中的至少一個可支撐來自相同病人案例的基 板，并且該控制器可進一步構(gòu)造成根據(jù)該相同病人案例將基板成組到接收在輸出緩沖器中 的基板保持件中的至少一個中。基板可根據(jù)任何期望的構(gòu)造成組，期望構(gòu)造包括但不限于 相同病人案例、批量標記、批量著色、特定方案、涉及的醫(yī)生、指定的病理學家，或者其他優(yōu) 選的管理構(gòu)造。在一個或多個實施例中，基板的成組可通過使用者根據(jù)期望的成組和/或 偏好來構(gòu)造。
[0030] 本發(fā)明的另一方面提供一種用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的自動方法，其中 在處理區(qū)中的處理臺處處理基板。該方法包括以下步驟：將一個或多個基板保持件接收在 輸入緩沖器中，每個基板保持件適于支撐多個基板；使用基板傳送裝置在位于輸入緩沖器 中的基板保持件與處理臺之間傳送單個的基板，基板傳送裝置通過控制器來構(gòu)造；以及使 用一個或多個試劑分配器在處理臺處將試劑分配給基板，試劑分配器通過控制器來構(gòu)造。
[0031] 該方法可進一步包括以下步驟：使用基板傳送裝置在處理臺與位于輸出緩沖器中 的基板保持件之間傳送單個的基板，輸出緩沖器用于接收基板保持件中的一個或多個，基 板傳送裝置通過控制器來構(gòu)造。
[0032] 該方法可進一步包括以下步驟：使用輸送基板傳送裝置將單個的基板傳送到基板 覆蓋單元中或者將單個的基板從基板覆蓋單元中傳送出去，基板覆蓋單元用于對位于基板 上的生物樣本施加覆蓋件，基板傳送裝置通過控制器來構(gòu)造。
[0033] 本發(fā)明的另一方面提供計算機編程代碼，當執(zhí)行計算機編程代碼時實現(xiàn)上述的方 法。
[0034] 本發(fā)明的另一方面提供一種有形計算機可讀介質(zhì)，該有形計算機可讀介質(zhì)包括上 述的編程代碼。
[0035] 本發(fā)明的另一方面提供一種數(shù)據(jù)文檔，該數(shù)據(jù)文檔包括上述的編程代碼。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036] 現(xiàn)在將參照附圖僅僅以實例的方式描述本發(fā)明的實施例，在附圖中：
[0037] 圖1為用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的設(shè)備的一個實施例的立體圖；
[0038] 圖2為圖1的設(shè)備的截面立體圖；
[0039] 圖3為圖1的設(shè)備的平面圖；
[0040] 圖4和圖5分別為用于與圖1的設(shè)備一起使用的將基板支撐在其中的基板保持件 的立體平面圖和側(cè)視圖；
[0041] 圖6為穿過圖1的設(shè)備截取的堅直截面的側(cè)視圖；
[0042] 圖7為構(gòu)成圖1的設(shè)備的部分的處理臺、基板傳送裝置和玻片蓋布置裝置的立體 圖；
[0043] 圖8為構(gòu)成圖1的設(shè)備的部分的輸入緩沖器和輸出緩沖器、基板傳送裝置以及基 板識別讀取器的立體圖；
[0044] 圖9為構(gòu)成圖1的設(shè)備的部分的基板覆蓋單元的底部切除立體圖；
[0045] 圖10為構(gòu)成圖1的設(shè)備的部分的控制器的示意圖；
[0046] 圖11為結(jié)合圖1的設(shè)備執(zhí)行的一系列操作的流程圖。

【具體實施方式】
[0047] 參照圖1至圖3,大體示出了用于處理設(shè)置在基板（諸如載物片）上的生物樣本的 設(shè)備10的示例性實施例。設(shè)備10包括處理區(qū)11，該處理區(qū)包括多個處理臺，比如標記為 12的處理臺，每個處理臺適于接收基板中的一個。
[0048] 設(shè)備10還包括大量流體機器人（Bulk Fluid Robot，BFR) 14,該大量流體機器人由 設(shè)置在設(shè)備10內(nèi)的控制器60 (見圖6)構(gòu)造成用于在處理臺12處將儲存在試劑容器（諸 如標號為16和18的試劑容器）中的多種試劑分配至基板。試劑通過輸出噴嘴20從BFR14 分配以處理基板上的生物樣本。例如，BFR14可通過控制器60構(gòu)造成用于將試劑分配至 基板以處理設(shè)置在基板上的生物樣本，所述試劑比如為草酸、硫酸、高錳酸鉀、酒精、脫蠟試 齊U、蘇木精、過氧化物、EDTA、檸檬酸、DI水以及Bond?洗劑。儲存在試劑容器16和18中的 試劑（例如大量流體試劑）可通過位于設(shè)備10前側(cè)的面板22接近。
[0049] 設(shè)備10還包括一個或多個泵（在該圖中未示出）和管（諸如表示為24和26的 管），以用于將試劑從試劑容器16和18傳送至BFR14的輸出噴嘴20。
[0050] 設(shè)備10還包括流體傳輸探針（FTP)機器人28,其通過控制器60構(gòu)造成用于將儲 存在高價值（high value，高價）試劑容器（諸如表示為27的容器）中的多種高價值試劑 通過設(shè)置在FTP機器人28上的FTP輸出噴嘴30分配至由基板處理臺12接收的基板。在 使用中，BFR14和FTP機器人28通過控制器60構(gòu)造成用于將大量流體試劑和高價值試劑 以預(yù)定的順序分配以處理生物樣本。在一個實例中，大量流體試劑和高價值試劑被分配成 以便根據(jù)針對原位雜交（ISH)應(yīng)用和免疫組織化學（IHC)應(yīng)用的預(yù)定著色方案對生物樣本 進行著色。
[0051] 在一個或多個實施例中，可以期望的是對于由FTP分配的試劑的液體等級感測。 液體等級感測可通過使用探針接觸技術(shù)和/或通過監(jiān)控分配輸出噴嘴處的電容或壓力的 變化來執(zhí)行。可替換地，可采用光學液體等級感測系統(tǒng)和/或聲學系統(tǒng)。在入口處、在室中 和/或通過出口獲取的試劑容量的測量可通過控制器60進行比較，以交叉檢查根據(jù)所執(zhí)行 的方案的數(shù)量而計算的分配總?cè)萘?。該交叉檢查然后可用于儲存在設(shè)備10上的試劑的存 貨控制。
[0052] 可將合適的液體等級感測裝置和部件結(jié)合到設(shè)備10中--與試劑容器和控制器 60通信--以通過提供充足水平的試劑來確保持續(xù)的操作。控制器60可構(gòu)造成用于提醒 使用者將要發(fā)生的試劑轉(zhuǎn)換，或者構(gòu)造成便于試劑使用和壽命的管理。
[0053] 此外，試劑容器可包括必要的多種尺寸、形狀和/或構(gòu)造以便于對單個或多個反 應(yīng)的試劑充足供應(yīng)而無需容器替換并且足夠地保留在設(shè)備10的構(gòu)造內(nèi)。
[0054] 在一個或多個實施例中，預(yù)加載試劑系統(tǒng)包括多個試劑容器以及支撐件（比如盤 傳送帶或托盤），這些容器可加載到設(shè)備10中。
[0055] 設(shè)備10還包括用于接收一個或多個基板保持件的輸入緩沖器32,每個基板保持 件適于在于處理臺12處處理這些基板上的生物樣本之前支撐多個基板。此外，設(shè)備10包 括用于接收基板保持件中的一個或多個的輸出緩沖器34,在于處理臺12處處理之后基板 放置到所述輸出緩沖器中。出于清晰的目的，在一些實施例中，輸入緩沖器還可例如用作輸 出緩沖器，為了被處理從輸入緩沖器移除的基板可返回至相同位置，并且因此在處理之后 緩沖。
[0056] 圖4和圖5示出了適于支撐多個基板的基板保持件36的示例性實施例。在該實 例中，基板保持件36適于支撐最多五個基板，然而在圖4中僅示出了三個載物片38、40和 42。在一個或多個實施例中，基板保持件可適于支撐一個到五個基板。在其他實施例中，基 板保持件可適于支撐五個到二十個基板。在又一實施例中，基板保持件可適于支撐二十個 到五十個基板?；灞３旨?6中的每個基板通過橫檔（ledge，壁架）46保持在開孔（諸如 表示為44的開孔）之上的位置中，該橫檔支撐基板和臺肩（比如表示為48和50的臺肩） 的周界的至少一部分。
[0057] 基板38至42中的每一個支承機器可讀取基板識別器（諸如條形碼52至56)以 能夠?qū)崿F(xiàn)基板識別器的自動檢測以及因此能夠識別基板保持件36中的單個的基板。盡管 在本發(fā)明的該示例性實施例中已使用條形碼，然而應(yīng)當認識到的是在可替換實施例中可使 用RFID標簽或任何其他機器可讀取裝置。一個或多個機器可讀取基板識別器可位于任意 位置處，比如試劑容器、基板、載物片封固劑、蓋玻片盒、覆蓋件或便于識別、存貨控制的其 他任何位置或便于以其他方式管理或控制設(shè)備的部件或工藝的其他任何位置。
[0058] 如在圖6中可最佳看出的，輸入緩沖器32和輸出緩沖器34包括多個輸入隔室，每 個輸入隔室適于接收在處置中的基板保持件中的一個或多個，因此使得基板保持件中的基 板對于基板傳送裝置58而言是可接近的，基板傳送裝置通過控制器60構(gòu)造成在輸入緩沖 器中的基板保持件、處理臺和輸出緩沖器之間傳送單個的基板。出于清晰的目的，相似圖6 中僅標示了隔室中的兩個，即輸入隔室62和輸出隔室64。輸入緩沖器和輸出緩沖器中的隔 室適于以大致水平定向接收基板保持件36。
[0059] 在設(shè)備10中，烘焙（基板處理開始時）和被覆蓋的基板的固化（基板處理結(jié)束 時）可分別在輸入緩沖器和輸出緩沖器處完成或者在間歇臺處完成或者特定的區(qū)處完成。 在這個方面，輸入緩沖器32的輸入隔室中的一個或多個可包括用于對基板保持件中的基 板進行烘焙的一個或多個烘焙臺（未示出）。類似地，輸出緩沖器34的輸出隔室中的一個 或多個可包括用于使基板保持件中的基板固化的一個或多個固化臺。烘焙臺/固化臺由控 制器60控制。
[0060] 在該實施例中，基板傳送裝置58構(gòu)成FTP機器人28的一部分。FTP機器人28通 過控制器60構(gòu)造成用于將設(shè)備10中的單個的基板移動至多個處理臺12,以用于處理設(shè)置 在基板上的生物樣本。因此并且如在圖7中更詳細可見的，基板傳送裝置58包括抓手66、 機器人臂68和操作地與抓手和臂相互連接的樞轉(zhuǎn)機構(gòu)70。
[0061] FTP機器人28通過控制器60構(gòu)造成用于使抓手在X、Y和Z軸上移位，以便單獨 抓取每個基板，以及從基板托盤36 (在輸入緩沖器32中的輸入隔室中）移動至第一處理臺 并且從第一處理臺移動至第二處理臺等，使得生物樣本可根據(jù)具體方案來處理。FTP機器人 28構(gòu)造成然后可釋放地保持每個基板并且移動每個基板至位于輸出緩沖器32的隔室中的 選定的基板托盤，使得操作員然后可隨后將基板托盤從設(shè)備10移除。
[0062] BFR14通過控制器60構(gòu)造成以這樣的方式在X、Y和Z軸上移動，該方式用于避免 與通過FTP機器人28移動的基板的干涉。
[0063] 包括在設(shè)備10中的處理臺12中的每個均包括基板支撐表面72,在處理操作過程 中基板傳送裝置58將單個的基板放置在該基板支撐表面上。設(shè)置在基板支撐表面72之下 的是熱交換器（加熱墊）74,該熱交換器由控制器60操作以便烘焙、脫蠟或固化操作可在每 個基板處理臺12處執(zhí)行。此外，提供覆蓋件放置裝置76,以便在將試劑施加至設(shè)置在基板 上的生物樣本之前在基板上施加覆蓋件。
[0064] 在優(yōu)選實施例中，覆蓋件（未示出）構(gòu)造成用于在自動樣本處理儀器中使用。在此 通過引證將題為"Cover Member, Method and Treatment Module for treating a Biological Sample on a Substrate (用于處理基板上的生物樣本的覆蓋件、方法和處理模塊）"的美國 臨時專利申請 61/560, 543 和題為 "An Automated System and Method of Treating Tissue Samples on Slides (處理在載物片上的組織樣本的自動系統(tǒng)和方法）"的美國臨時專利申請 61/560, 599這些申請描述的這種儀器和這些申請的內(nèi)容結(jié)合于本文中，這兩個申請都是相 同 申請人:提交的。
[0065] 如在圖8中可見，基板識別讀取器68由基板傳送裝置58支撐并且因此與該基板 傳送裝置一起移位。在該實施例中，基板傳送裝置58包括用于對特定基板施加負壓的抽吸 裝置77。基板識別讀取器68設(shè)置成當抽吸裝置可釋放地保持基板時以便讀取由每個基板 承載的條形碼或其他基板識別器。應(yīng)當認識到的是，可構(gòu)想用于可釋放地將基板保持在設(shè) 備內(nèi)并且使基板在設(shè)備10內(nèi)移位的各種其他裝置。
[0066] 在各個實施例中，設(shè)備10還包括基板覆蓋單元78,以將覆蓋件（例如覆蓋蓋玻 片）施加至基板上的生物樣本?；甯采w單元78的選定元件在圖9中示出并且更多細節(jié) 在Leica Mikrosysteme GmbH名下的美國專利No. 6, 796, 353中提供，通過引證將該專利的 整體內(nèi)容結(jié)合于此。
[0067] 基板傳送裝置58通過控制器60進一步構(gòu)造成用于將單個的基板傳送到基板覆蓋 單元78中和將單個的基板從基板覆蓋單元中傳送出。如在圖9中可見，F(xiàn)TP機器人28和 基板傳送裝置58構(gòu)造成用于將每個基板80移動至基板覆蓋單元78中的水平表面82上的 預(yù)定位置中，并將基板80保持在該預(yù)定位置中。包括兩個抽吸拾取裝置86、88的基部塊84 通過傳送臂90、可線性移動的成角度的臂92以及提升元件94移位到盒96中，以通過從抽 吸拾取裝置86、88對基板覆蓋件98施加負壓來取回基板覆蓋件（蓋玻片）98。在提升元 件94已提升離開盒96之后，提升元件與成角度的臂92 -起移位，使得基部塊84移動到基 板82之上的一位置中。此時，已將粘合劑100施加到基板82上?；繅K84下降到基板82 上?；甯采w件的第一端102首先接觸基板82。
[0068] 基部塊84的轉(zhuǎn)動運動使得基板覆蓋件98到基板82上的設(shè)置完成?；繅K84通 過鉸接接頭104連接至提升元件94。基部塊84圍繞鉸接接頭104樞轉(zhuǎn)并且在該過程中沿 著基板32的表面轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)動運動過程中，關(guān)閉了兩個抽吸裝置86、88處的負壓。基部塊 84然后升高，并且準備從盒96拾取另一基板覆蓋件。
[0069] 如從圖2可最佳認識到的，處理臺12設(shè)置在設(shè)備10中的共用工作表面80上。為 了優(yōu)化設(shè)備10中的工作表面區(qū)域，試劑容器26容納在工作表面80之下，并且提供試劑轉(zhuǎn) 移系統(tǒng)82用于將試劑從試劑容器26轉(zhuǎn)移至構(gòu)成FTP機器人28 -部分的試劑分配器。為 此，試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)82包括穿過工作表面80的試劑轉(zhuǎn)移端口 84。FTP機器人28包括用于通 過試劑轉(zhuǎn)移端口 84從試劑容器26抽吸試劑的移液管或其他抽吸探針。
[0070] 提供盤傳送帶86用來支撐試劑容器并且用來選擇性地使每個試劑容器26與試劑 轉(zhuǎn)移端口 84流體連通。設(shè)備10可包括試劑容器接入端口 88 (圖1)以將試劑容器裝載至 盤傳送帶84或?qū)⒃噭┤萜鲝谋P傳送帶卸下。試劑容器中的試劑可通過容器翻轉(zhuǎn)蓋、穿刺尖 端或類似布置在接入端口 88處被接近。
[0071] 設(shè)備10可包括熱交換器（未示出）以冷卻試劑容器26。有利地，由熱交換器產(chǎn)生 的熱可然后循環(huán)以輔助在設(shè)備10中執(zhí)行的加熱步驟，比如烘焙和固化。
[0072] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解的是，控制器60可通過遠離設(shè)備10并且通過通信網(wǎng)絡(luò) 連接至設(shè)備的計算機實現(xiàn)，所述網(wǎng)絡(luò)例如為局域網(wǎng)（LAN)或無線網(wǎng)。在任何情況下，控制器 均包括多個模塊以對BFR14和FTP機器人28提供指令從而控制其運動以及試劑的分配，以 及控制構(gòu)成設(shè)備10 -部分的多種其他裝置的操作。
[0073] 控制器60在圖10中示意性示出，并且明顯包括通過通信基礎(chǔ)設(shè)施196而與第一 儲存裝置192和第二儲存裝置194通信的處理器190,第一儲存裝置用于儲存計算機程序代 碼，第二儲存裝置用于當實現(xiàn)計算機程序代碼時儲存由處理器190產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。此外，控制 器60包括顯示界面198和對應(yīng)的顯示器200以使得使用者能夠與控制器60互動。
[0074] 控制器60還包括驅(qū)動模塊202至212,以控制設(shè)備10的操作所需的電機、泵、掃描 儀、加熱器和其他裝置214至224。應(yīng)當認識到的是，在圖10中僅示出了驅(qū)動模塊和裝置的 實例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當能夠容易確定用于實現(xiàn)設(shè)備10從而使設(shè)備提供在此描述 的功能所需的驅(qū)動模塊和裝置。
[0075] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當認識到的是，儲存裝置192和194可放置在設(shè)備10中或者可 以以與處理器190數(shù)據(jù)通信的方式遠離設(shè)備10地放置。在任何情況下，處理器190均構(gòu)造 成用于從儲存器192讀取指令以操作設(shè)備10來處理基板上的生物樣本。儲存裝置192還 包括用于識別來自輸入緩沖器的基板并以確定的方式將來自輸入緩沖器32的基板移動和 處理至處理臺12和基板覆蓋單元78、至輸出緩沖器30的指令，以便在設(shè)備10中的方案和 /或處理操作過程中可重復(fù)地優(yōu)化基板的著色和吞吐量。包括著色方案（例如待由BFR14 和FTP機器人28分配至基板的試劑的量）的處理方案儲存在可由處理器190通過通信基 礎(chǔ)設(shè)施196訪問的方案數(shù)據(jù)庫226中，使得處理器190可將BFR14和FTP機器人28構(gòu)造成 以所需的量和適當?shù)拈g隔在載物片處理臺處將試劑分配至基板。
[0076] 控制器60可操作地連接至樣本跟蹤系統(tǒng)（比如Leica⑩Cerebro?平臺），以允許 計劃調(diào)度、計劃方案次序、計劃試劑要求、計劃LIS以及計劃其他連接性。
[0077] 如所描述的，控制器60構(gòu)造成從儲存器192讀取指令以根據(jù)方案和限定在方案數(shù) 據(jù)庫226中的處理操作來處理設(shè)備10中的基板。例如，參照在圖11中示出的流程圖，可通 過在步驟228使用顯微切片機切割樣本組織來獲得組織樣本。組織樣本然后可由操作員放 置在載物片或其他基板上。
[0078] 這些基板然后裝在到基板托盤（諸如在圖4和圖5中示出的托盤36)中，以在步 驟230放置在設(shè)備10的輸入緩沖器32的隔室中?？刂破?0然后對FTP機器人28給出指 令以將基板識別讀取器68定位成鄰近于由每個基板承載的基板識別器。一旦基板識別讀 取器已讀取每個基板識別器，則處理器190確定待施加至每個基板的方案，單個的基板能 夠被移動至設(shè)備10內(nèi)的處理臺12以在設(shè)備中的方案和/或處理操作過程中優(yōu)化基板的吞 吐量。
[0079] 優(yōu)選地，處理器190選擇單個的載物片并將這些載物片定位在處理臺處，以便將 單個的基板成組，從而實現(xiàn)設(shè)置在基板上的生物樣本的有效處理。表1為八個基板托盤的 示例性列表，每個基板托盤承載達五個基板，這些基板將在設(shè)備10中處理。八個基板托盤 標記有1號托盤至8號托盤。
[0080] 表 1
[0081]

【權(quán)利要求】
1. 用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的設(shè)備，包括： 輸入緩沖器，所述輸入緩沖器用于接收一個或多個基板保持件，每個所述基板保持件 均適于支撐多個所述基板； 處理區(qū)，包括多個處理臺，每個所述處理臺均適于接收所述基板中的一個； 試劑分配器，所述試劑分配器通過控制器構(gòu)造成用于在所述處理臺處將試劑分配給所 述基板； 基板傳送裝置，所述基板傳送裝置通過所述控制器構(gòu)造成用于將單個的基板在所述輸 入緩沖器中的所述基板保持件與所述處理臺之間傳送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，并且進一步包括： 基板識別讀取器，用于當所述基板處于所述輸入緩沖器中時讀取由每個基板承載的基 板識別器；以及 數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫用于儲存多個方案，每個方案限定待施加至一個或多個基板的處 理操作的順序， 其中，所述控制器進一步構(gòu)造成使得所述基板傳送裝置將單個的基板在所述處理區(qū)內(nèi) 成組，以對設(shè)置在基板上的所述生物樣本進行有效處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述控制器構(gòu)造成使得所述基板傳送裝置將待 施加相同方案的單個的基板成組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述控制器構(gòu)造成使得所述基板傳送裝置將待 施加相同試劑的單個的基板成組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述試劑為抗體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述控制器構(gòu)造成使得所述基板傳送裝置將共 享相同處理時間的單個的基板成組。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述相同處理時間為表位取回時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述控制器構(gòu)造成使得所述基板傳送裝置傳送 所述單個的基板，從而優(yōu)化所述設(shè)備中的方案和/或處理操作過程中所述基板的吞吐量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述控制器構(gòu)造成使得能在一個或多個基板上 連續(xù)執(zhí)行的方案或處理操作的數(shù)目最大化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9中任一項所述的設(shè)備，其中，所述控制器構(gòu)造成使得在不改變 試劑的情況下由試劑分配器執(zhí)行的施加至不同基板的試劑分配操作的數(shù)量優(yōu)化。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一項所述的設(shè)備，其中，所述基板識別讀取器由所述基板 傳送裝置支撐。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述試劑分配器由所述基板傳送裝 置支撐。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，并且進一步包括： 基板覆蓋單元，用于對所述基板上的所述生物樣本施加覆蓋件， 其中，所述基板傳送裝置進一步適于將單個的基板傳送到所述基板覆蓋單元中和將所 述單個的基板傳送離開所述基板覆蓋單元。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述處理臺設(shè)置在工作表面上，并 且其中所述設(shè)備進一步包括： 多個試劑容器，容納在所述工作表面之下；以及 試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，用于將試劑從所述試劑容器轉(zhuǎn)移至所述試劑分配器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括： 試劑轉(zhuǎn)移端口，所述試劑轉(zhuǎn)移端口穿過所述工作表面；以及 抽吸探針，用于通過所述試劑轉(zhuǎn)移端口從所述試劑容器抽吸試劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述試劑轉(zhuǎn)移系統(tǒng)進一步包括： 盤傳送帶，所述盤傳送帶支撐所述試劑容器，所述盤傳送帶適于選擇性地使每個試劑 容器與所述試劑轉(zhuǎn)移端口流體連通。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，并且進一步包括： 試劑容器接入端口，用于將所述試劑容器裝載至所述盤傳送帶以及將所述試劑容器從 所述盤傳送帶卸下。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，所述輸入緩沖器包括： 多個輸入隔室，每個所述輸入隔室均適于接收在處置中的所述基板保持件中的一個或 多個，因此使得所述基板保持件中的所述基板對于所述基板傳送裝置而言是能接近的。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述輸入隔室中的一個或多個包括用于對所 述基板保持件中的所述基板進行烘烤的一個或多個烘烤臺。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，并且進一步包括： 輸出緩沖器，用于接收所述基板保持件中的一個或多個，其中所述基板傳送裝置進一 步通過所述控制器構(gòu)造成在所述處理臺與所述輸出緩沖器中的所述基板保持件之間傳送 單個的基板。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述輸出緩沖器包括： 多個輸出隔室，每個所述輸入隔室適于接收在處置中的所述基板保持件中的一個或多 個，因此使得所述基板保持件中的所述基板對于所述基板傳送裝置而言是能接近的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述輸出隔室中的一個或多個包括用于對所 述基板保持件中的所述基板進行固化的一個或多個固化臺。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18至22中任一項所述的設(shè)備，其中，所述隔室適于將所述基板保持 件支撐在大致水平的定向中。
24. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中，接收在所述輸入緩沖器中的所述基 板保持件中的至少一個支撐來自相同病人案例的基板，并且其中，所述控制器進一步構(gòu)造 成根據(jù)所述相同病人案例將基板成組到接收在所述輸出緩沖器中的所述基板保持件中的 至少一個中。
25. -種用于處理設(shè)置在基板上的生物樣本的自動方法，其中，在位于處理區(qū)中的處理 臺處處理基板，所述方法包括以下步驟： 將一個或多個基板保持件接收在輸入緩沖器中，每個所述基板保持件適于支撐多個所 述基板； 使用通過控制器構(gòu)造的基板傳送裝置在所述輸入緩沖器中的所述基板保持件與所述 處理臺之間傳送單個的基板；以及 使用通過所述控制器構(gòu)造的試劑分配器在所述處理臺處將試劑分配給所述基板。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，并且進一步包括以下步驟： 使用通過所述控制器構(gòu)造的所述基板傳送裝置在所述處理臺與位于輸出緩沖器中的 基板保持件之間傳送單個的基板，所述輸出緩沖器用于接收所述基板保持件中的一個或多 個。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25或26中的任一項所述的方法，并且進一步包括以下步驟： 使用通過所述控制器構(gòu)造的所述基板傳送裝置將單個的基板傳送到基板覆蓋單元中 或者將所述單個的基板從所述基板覆蓋單元中傳送出去，所述基板覆蓋單元用于對所述基 板上的所述生物樣本施加覆蓋件。
28. 計算機編程代碼，當執(zhí)行所述計算機編程代碼時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求25至27中的任 一項所述的方法。
29. -種有形計算機可讀介質(zhì)，包括根據(jù)權(quán)利要求28所述的編程代碼。
30. -種數(shù)據(jù)文檔，包括根據(jù)權(quán)利要求28所述的編程代碼。
【文檔編號】G01N1/31GK104053979SQ201280067151
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】馬克·布賴恩·多克里爾, 塞謬爾·加松 申請人:萊卡生物系統(tǒng)墨爾本私人有限公司