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CN113785184B - 包括生物学样品处理腔室的系统 - Google Patents

包括生物学样品处理腔室的系统 Download PDF

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CN113785184B CN202080035604.3A CN202080035604A CN113785184B CN 113785184 B CN113785184 B CN 113785184B CN 202080035604 A CN202080035604 A CN 202080035604A CN 113785184 B CN113785184 B CN 113785184B
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Abstract

本公开涉及样本处理组件,所述样本处理组件包括(a)下板(10)、(b)与所述下板互补的上板(30)和(c)由它们形成的腔室。在一些实施方案中,所形成的腔室适于执行去掩蔽操作,例如抗原修复和/或靶标修复。在一些实施方案中,所述样本处理组件配置成在所有处理步骤期间使样本承载基底(15)保持水平。本公开还涉及包括一个或多个可独立操作的样本处理组件的系统。

Description

包括生物学样品处理腔室的系统
相关申请的交叉引用
本公开要求于 2019 年 8 月 23 日提交的美国临时申请号 62/891,118 的申请日的权益;以及 2019 年 5 月 14 日提交的美国临时申请号 62/847,388 的权益,它们的公开内容通过引用全文并入本文。
技术领域
本公开涉及一种用于从固定的生物学样品中对蛋白质抗原和核酸靶标去掩蔽的系统。
背景技术
组织和细胞样品的固定用于有助于确保样品的形态和生物分子的空间分布得以保存,并且因此使病理学家能够进行诊断。作为疾病形态学指标的辅助手段,特定蛋白质和/或核酸序列的存在可用于进一步表征疾病状态,并且在一些情况下,被肿瘤学家用于指导疾病的治疗。然而,固定也可干扰样品中蛋白质和核酸的检测。因此,对于免疫组织化学(IHC) 程序和原位杂交 (ISH) 程序,通常使用去掩蔽步骤(也称为分别用于 IHC 和 ISH的“抗原修复”或“靶标修复”)使蛋白质抗原或核酸靶标可接近检测试剂(诸如抗体或探针)。
样品的固定通常使用中性缓冲福尔马林 (NBF) 来完成。据信,NBF 中的甲醛通过在样品中的蛋白质和核酸上的反应基团之间形成交联来保存组织和细胞形态,并且这些交联会导致分子的某些部分无法检测到。例如,甲醛主要通过将蛋白质中的伯胺基团与蛋白质或 DNA 中的其他附近的氮原子通过 -CH2- 链键交联来保存或固定组织或细胞。然而,组织固定的方法经常掩蔽特定蛋白质上的抗原,为了诊断和预后目的需要检测这些蛋白质上的抗原。使用多种方法来逆转福尔马林固定的影响,并接近固定生物学样品中的抗原和靶标。然而,据信这些方法中没有一种方法在所有情况下都被认为是完全成功的,并且一些方法比其他方法更适合自动化。
发明内容
本公开涉及样本处理组件,该样本处理组件包括 (a) 下板和 (b) 与下板互补的上板。“互补”的上板和下板各自包括相互补充的特征或多组特征。例如,下板可以具有第一组特征(例如,基底台和下接合表面),并且上板可以具有第二组特征(例如,空腔和上接合表面),其中第一组特征和第二组特征彼此互补。在一些实施例中,样本处理组件包括可独立移动的互补的下板和上板。例如,下板可联接至可朝向上板(例如,固定的上板或可移动的上板)移动的子组件。再例如,上板可以联接至可朝向下板(例如固定的下板或可移动的下板)移动的子组件。在一些实施例中,下板具有模块化设计(“模块化下板”),这允许下板用于多种不同的样本处理组件。
在一些实施例中,样本处理组件包括由互补的上板和下板(或具有与上板互补的特征的模块化下板)形成的腔室。在一些实施例中,样本处理组件适用于对设置在基底上并在腔室内提供的样本去掩蔽,例如抗原修复和/或靶标修复。在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,设置在基底上的样本和/或基底本身的至少一部分被保持在低于腔室内的任何其他部件的温度。例如,例如设置在基底上的样本或基底本身的该部分可以在去掩蔽操作期间在腔室内保持为“最冷”部件。本文中进一步描述样本处理组件的其他方面和这种样本处理组件的部件。本公开还涉及包括一个或多个可独立操作的样本处理组件的系统。
在本公开的一个方面是一种样本处理组件,该样本处理组件包括 (a) 下板和(b) 与下板互补的上板。在一些实施例中,下板和上板具有互补的多边形形状。在一些实施例中,下板和上板具有互补的基于楔形的形状。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者是可移动的。在一些实施例中,下板和上板两者可独立地移动。
在一些实施例中,下板包括第一组特征并且上板包括第二组特征,其中第一组特征和第二组特征彼此互补。在一些实施例中,第一组特征包括下接合表面和一个或多个基底台。在一些实施例中,该一个或多个基底台相对于下接合表面的至少一部分升高。在一些实施例中,该一个或多个基底台相对于下接合表面的至少一部分凹陷。在一些实施例中,第二组特征包括上接合表面。在一些实施例中,第二组特征包括上接合表面和一个或多个空腔。在一些实施例中,该一个或多个空腔相对于上接合表面的至少一部分凹陷。在一些实施例中,下板和上板中的每一个包括附加特征,该附加特征包括一个或多个端口、一个或多个加热元件、一个或多个冷却元件、一个或多个基底对准构件等。在一些实施例中,该一个或多个端口可以是进气口,通过该进气口可以供应一种或多种气体和/或蒸汽。在一些实施例中,该一个或多个端口可以是排气口,气体和/或蒸汽可以通过该排气口被释放。
在一些实施例中,下板具有模块化设计。在一些实施例中,模块化下板包括具有下接合表面的主体。在一些实施例中,模块化下板包括热管理模块。在一些实施例中,主体可以搁置在热管理模块上、与热管理模块接合或联接至热管理模块。在一些实施例中,主体包括作为主体的一部分并与主体成一体的基底台。在一些实施例中,当基底由主体的基底台支撑时(其中一起包括基底台和热管理模块的主体构成模块化下板),主体可以被拾取、运送和沉积到热管理模块上。在一些实施例中,主体被包括在载体块内。在一些实施例中,载体块和主体可以被拾取、运送到并沉积到热管理模块上。在其他实施例中,主体包括下接合表面但不包括整体基底台。相反,模块化下板包括具有可分离基底台的主体。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体上。在一些实施例中,基底和单独的基底台对在设置在基底上的样本可以经历的所有或至少一些处理步骤中保持在一起,例如,用于制备用于显微镜分析的样品的全部或部分步骤过程中,诸如从烘烤到进行盖玻片或从烘烤到染色。在一些实施例中,用户将承载样品的基底放置在单独的基底台上并将基底/基底台对输入到系统中并且在样品处理之后,从系统取回基底/基底台,并且然后移除在其上具有处理过的样品的基底以供分析。
在一些实施例中,互补的上板和下板分别包括互补的上接合表面和下接合表面。在一些实施例中,互补的上接合表面和下接合表面两者都包括互补的平坦表面。在一些实施例中,互补的上接合表面和下接合表面两者都包括复杂的互补表面,例如包括曲线或弓形形状的互补表面。在一些实施例中,互补的上接合表面和下接合表面被配置成使得当上接合表面和下接合表面至少部分地彼此接触或接触设置在其间的密封主体时可以形成密封接合。在一些实施例中,互补的上接合表面和下接合表面之间的密封接合有利于密封腔室的形成。
在一些实施例中,密封腔室被加热和/或加压达预定时间量,并且然后冷却。在一些实施例中,密封腔室被加热和/或加压达预定时间量,并且然后在不首先冷却的情况下打开。在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,设置在基底上的样本的至少一部分和/或基底本身的至少一部分保持在低于密封腔室内的任何其他部件的温度。例如,在去掩蔽操作的所有步骤期间,诸如在加热、加压、冷却、减压、淬火、分配额外的流体等期间,设置在基底上的样本或基底本身可以保持作为密封腔室内的“最冷”部件。例如,样本和/或基底的该部分可保持在比密封腔室内的任何其他部件低至少约 2℃ 的温度。再例如,样本和/或基底的该部分可以保持在比密封腔室内的任何其他部件低至少约 5℃ 的温度。
在一些实施例中,首先将执行去掩蔽操作所需的任何流体和/或试剂引入到设置在基底上的样本、基底本身的一部分和/或储存器,并且然后密封腔室。例如,在上板和下板之间形成密封腔室之前,总体积在约 250 μL 至约 1000 μL 之间的一种或多种流体和/或试剂可以被分配到设置在基底上的样本、基底本身的一部分和/或下板内的储存器。在一些实施例中,在形成密封腔室之后不施加额外的流体和/或试剂。
在一些实施例中,作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到密封腔室中的样本和/或基底。例如,作为去掩蔽操作的一部分,将约 250 μL 至约1000 μL 之间的一种或多种额外的流体和/或试剂可被分配到密封腔室中。在一些实施例中,作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到密封腔室中,使得腔室的至少约 90% 的体积填充有流体和/或试剂。在一些实施例中,作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到密封腔室中,使得腔室的至少约 95%的体积填充有流体和/或试剂。在一些实施例中,作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到密封腔室中,使得腔室的至少约 99% 的体积填充有流体和/或试剂。
在一些实施例中,下板的主体或者一个或多个基底台本身被配置成使得基底台的上表面是水平的,例如平行于地面。在下板可移动的那些实施例中,该一个或多个基底台和/或下部主体被配置成使得当下板移动时,由上表面支撑的基底保持水平。在一些实施例中,基底台的上表面在下板的整个移动过程中保持在水平取向上,并且这与下板的移动是否保持完全平行于地面或是否存在下板移动的垂直分量(包括存在完全垂直移动的那些实施例)无关。在下板和上板的主体具有互补的基于楔形的形状的实施例中,升高的基底台本身可以具有基本上基于楔形的形状,使得升高的基底台的上表面在下板移动时保持水平。
在一些实施例中,互补的下板和上板可独立地移动,使得它们在互补的下接合表面和上接合表面的界面处彼此接触。在一些实施例中,上板和下板中的任一个的移动受到马达、螺杆、杠杆、弹簧、凸轮机构、活塞或它们的任何组合中的一个或多个的影响。在一些实施例中,在使板至少部分地彼此接触之后,向上板和/或下板中的一者或两者施加额外的外力。在一些实施例中,施加额外的外力有利于保持上板和下板之间的密封接合(使用或不使用密封主体,如下所述)。在一些实施例中,利用一个或多个力产生构件(例如马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆和/或凸轮机构中的一个或多个)来施加外力。
在一些实施例中,下板和上板两者同时朝向彼此移动直到它们彼此接触(例如它们各自的上接合表面和下接合表面彼此接触),并且然后接合一个或多个力产生构件以在至少上板上施加额外的力。在一些实施例中,可接合与至少上板连通的一个或多个力产生构件以迫使上板抵靠下板,从而进一步促进上板和下板之间的密封接合,或使得能够在由上板和下板形成的腔室中的内部压力增加时(例如,当内部压力在去掩蔽操作期间和/或由于预加压而增加时)保持密封接合。
在一些实施例中,下板和上板中的每一个在 x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的任何一个方向上都可独立地移动。在一些实施例中,下板和上板两者都可同时在x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的任何一个方向上朝向彼此移动。在一些实施例中,上板或下板中的一个可以移动到预定位置,并且同时或随后,上板或下板中的另一个可以朝向被定位的板移动。在一些实施例中,下板可以移动到预定位置,并且然后,同时或随后,上板可以朝向被定位的下板移动。在一些实施例中,下板移动到预定位置并且上板可以向下朝向下板移动。
在一些实施例中,下板或上板中的一个是可移动的,而下板或上板中的另一个是不可移动的。在一些实施例中,上板是固定的,而下板可朝向上板移动。在一些实施例中,下板是固定的,而上板可朝向下板移动。
在一些实施例中,下板从装载区域移动到准备区域或去掩蔽区域中的至少一者。在一些实施例中,下板的移动有利于用一种或多种流体和/或试剂处理由下板支撑的基底。在一些实施例中,下板是固定的并且一个或多个分配装置移动到固定的下板以将一种或多种流体和/或试剂分配到由下板支撑的基底。例如,在下板和上板之间形成密封腔室之前,总体积在约 250 μL 至约 1000 μL 之间的一种或多种流体和/或试剂可以分配到设置在基底上的样本、基底本身的一部分和/或下板内的储存器。在一些实施例中,一旦基底被定位在密封腔室内,就没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。
在一些实施例中,互补的下接合表面和上接合表面有利于密封接合而不使用设置在其间的任何密封主体。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者包括至少一个密封主体。在一些实施例中,密封主体可以设置在互补的上板和/或下板的沟槽内,并且密封主体连同互补的上接合表面和下接合表面有利于上板和下板之间的密封接合。在一些实施例中,该至少一个密封主体是可移除的。在一些实施例中,密封主体可以设置在互补的上接合表面和下接合表面之间而不设置在沟槽内。在一些实施例中,密封主体定位在下接合表面的表面上。在这些实施例中,当使上板与定位在下接合表面上的密封元件接触时,可以保持密封接合,例如通过用一个或多个力产生构件向下板和/或上板上施加外力。在一些实施例中,该至少一个可移除密封件被集成在可移除密封附接件内,其中可移除密封附接件被配置成接合下板或上板的外围的一部分。在一些实施例中,互补的下接合表面或上接合表面中的一个包括从由互补的下接合表面或上接合表面中的该一个形成的平面突出的凸起的密封构件,并且其中互补的下接合表面或上接合表面中的另一个包括与凸起的密封构件互补的通道。
在一些实施例中,上板和下板中的至少一者进一步包括一个或多个加热和/或冷却元件。在一些实施例中,冷却元件是主动冷却元件。在一些实施例中,主动冷却元件包括与下板的主体或上板的主体中的至少一者至少部分接触的管,其中该管连接至循环装置(例如制冷机,使得液体传热介质可以循环通过该管以实现下板、上板和/或设置在基底台上的基底的至少一部分的冷却。在一些实施例中,冷却元件是被动冷却元件。在一些实施例中,被动冷却元件是散热器。在一些实施例中,仅上板包括加热元件。在一些实施例中,上板或下板中的至少一者包括加热元件,并且其中下板包括被动或主动冷却元件。在一些实施例中,仅下板包括加热元件。
在上板和下板都包括加热和/或冷却元件的实施例中,加热和/或冷却元件可以独立地操作,如本文所述。在一些实施例中,上板内的加热和/或冷却元件中的任一者可以与下板内的那些加热和/或冷却元件或嵌入一个或多个热管理模块内的那些加热和/或冷却元件结合操作。结果,通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。在一些实施例中,对各种加热和/或冷却元件的独立控制使得能够形成和保持热梯度,例如由基底台支撑的基底与所形成的腔室内部的壁之间的热梯度。
在一些实施例中,上板和下板中的至少一者进一步包括传感器,诸如温度传感器。在一些实施例中,上板包括接触基底和/或设置在基底上的样品的温度传感器。在一些实施例中,下板包括接触基底的温度传感器。在一些实施例中,监测来自温度传感器的数据以使得可以控制设置在下板和/或上板内的一个或多个加热和/或冷却元件。例如,传感器可以提供反馈,使得可以控制设置在下板和/或上板内的该一个或多个加热和/或冷却元件以将样本或基底的一部分保持为密封腔室内的最冷部件。
本公开的另一方面是一种样本处理组件,该样本处理组件包括 (i) 联接至子组件的下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个基底台,其中该一个或多个基底台包括适于水平地保持基底的上表面;以及 (ii) 上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面。在一些实施例中,上板进一步包括一个或多个空腔。在一些实施例中,该一个或多个空腔各自接收该一个或多个基底台的至少一部分。在一些实施例中,下板和该一个或多个基底台中的一个被配置成使得当下板横穿子组件时,该一个或多个基底台的上表面保持水平(例如,在下板沿着子组件移动的整个过程中,由该一个或多个基底台支撑的任何基底保持平行于地面,而不管该移动是沿着子组件完全水平还是该移动包括移动的垂直分量,或者甚至是纯粹的垂直移动)。在一些实施例中,基底是显微镜载玻片。
在一些实施例中,下板联接至子组件,该子组件用于将下板移动到与上板接触。在一些实施例中,以足够的力移动子组件,使得子组件本身的移动足以在联接至子组件的下板和上板之间形成密封。例如,子组件可以包括用于沿着轨道(例如水平布置的轨道或一端相对于水平方向偏移的轨道,如下所述)平移下板的装置。在一些实施例中,子组件包括适于沿着轨道移动下板的马达,例如,从装载位置移动到去掩蔽位置。
在一些实施例中,子组件水平布置。在此配置中,下板沿着水平布置的子组件移动。在一些实施例中,子组件被布置成使得子组件的第一端相对于子组件的第二端在垂直方向上升高,例如子组件相对于水平方向偏移。在此特定实施例中,当下板沿子组件移动时,它以包括垂直分量的运动来这样做,例如当下板沿水平偏移的子组件的 x 方向和/或y 方向中的任一方向移动时,在给定轨道的水平偏移的情况下,在 z 方向上存在伴随的移动。在一些实施例中,轨道以范围在约 5 度至约 70 度之间的角度相对于水平方向偏移。在其他实施例中,水平偏移角在约 5 度至约 60 度之间的范围内。在另外其他实施例中,水平偏移角在约 10 度至约 50 度之间的范围内。在进一步的实施例中,水平偏移角在约20 度至约 50 度之间的范围内。在再另外的实施例中,水平偏移角在约 20 度至约 45 度之间的范围内。在一些实施例中,子组件进一步包括适于沿着子组件移动下板的马达。
在一些实施例中,上板联接至支撑构件并且下板移动(沿着水平子组件或水平偏移的子组件)到下接合表面接触上板的互补的上接合表面的位置。在一些实施例中,上板联接至一个或多个弹簧,并且下板移动到下接合表面接触上板的互补的上接合表面的位置,并且其中当下板接触上板时该一个或多个弹簧向上板上施加向下的力。
在一些实施例中,下板移动到上板下方的预定位置,并且上板至少沿着 z 轴朝向被定位的下板移动。在其他实施例中,下板靠近上板移动,并且上板同时或随后(在 x 方向、y 方向和 z 方向中的任何一个方向上)朝下板移动,直到上板的上接合表面接触下板的下接合表面。在另外的其他实施例中,下板和上板都同时朝向彼此移动(本文中,下板和上板中的每一个的移动可以独立地在 x 方向、y 方向和/或 z 方向中的任一个方向上)。在一些实施例中,下板和上板两者同时朝向彼此移动直到它们彼此接触(例如它们各自的上接合表面和下接合表面彼此接触),并且然后接合与上板连通的力产生构件。在一些实施例中,力产生构件的接合导致力被施加到至少上板上。在一些实施例中,施加到上板上的力有利于上板和下板之间的密封接合。在一些实施例中,预定量的力由力产生构件施加到上板上。在一些实施例中,由力产生构件施加到上板上的预定量的力大于通过由上板和下板形成的腔室的内部加压而产生的力,但低于预定阈值力,高于该阈值力可能在腔室内产生不安全的压力。在一些实施例中,由力产生构件施加的此预定力受到限制,使得如果腔室内的压力超过预定压力,则由力产生构件施加的力被克服,并且力产生构件将滑动或退缩以释放腔室内可能产生的高于预定压力的压力。
在一些实施例中,样本处理组件包括腔室。在一些实施例中,腔室由互补的下板和上板形成。在一些实施例中,下板和上板的互补的下接合表面和上接合表面分别有利于上板和下板之间的密封接合,从而在其间形成腔室。在一些实施例中,互补的下接合表面和上接合表面提供密封接合而不使用设置在其间的任何密封主体。在一些实施例中,密封主体可以设置在上板和/或下板的沟槽内,并且密封主体连同上接合表面和下接合表面有利于上板和下板之间的密封接合。在一些实施例中,密封主体可以设置在上接合表面和下接合表面之间而不设置在例如沟槽内,例如密封主体搁置在下接合表面的表面上。在一些实施例中,下接合表面或上接合表面中的一个包括从由下接合表面或上接合表面中的该一个形成的平面突出的凸起的密封构件,并且其中下接合表面或上接合表面中的另一个包括与凸起的密封构件互补的通道。
在一些实施例中,下板和上板中的一者或两者包括一个或多个加热和/或冷却元件。在一些实施例中,下板和上板内的该一个或多个加热和/或冷却元件一起操作,使得例如在腔室内建立和保持预定热梯度。例如,下板和上板内的该一个或多个加热和/或冷却元件一起操作,使得在基底台之间和腔室内的其他部件,例如限定腔室内部的壁之间建立并保持热梯度。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件被独立地控制,使得设置在基底上的样本和/或基底本身的一部分保持在低于腔室内的任何其他部件(例如腔室壁、端口、阀、传感器、探针等)的温度。例如,样本和/或基底的该部分可以保持在比密封腔室内的任何其他部件低至少约 2℃ 的温度。再例如,样本和/或基底的该部分可以保持在比密封腔室内的任何其他部件低至少约 5℃ 的温度。在一些实施例中,上板进一步包括一个或多个端口。在一些实施例中,该一个或多个端口允许将一种或多种气体和/或蒸汽引入到由下板和上板形成的腔室中。例如,可以引入蒸汽以加热腔室内的样本并同时对腔室加压。在一些实施例中,上板进一步包括一个或多个阀以有利于气体和/或蒸汽从由下板和上板形成的腔室内释放。例如,一个或多个阀可打开达预定时间量,使得压力可从密封腔室释放。替代地,密封腔室可在去掩蔽操作完成后立即打开,例如密封腔室可以在不首先冷却或减压的情况下打开。
在一些实施例中,在由互补的下板和上板形成的腔室内进行的去掩蔽操作使用在腔室形成之前供应到基底的流体和/或试剂来执行。在一些实施例中,当基底被定位在腔室内时且在腔室被密封之后,没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。
在一些实施例中,腔室可以包括一个或多个端口,诸如作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂可以通过所述一个或多个端口直接添加到密封腔室中。在一些实施例中,作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到密封腔室中的样本和/或基底。例如,作为去掩蔽操作的一部分,将约 250 μL 至约 1000 μL之间的一种或多种额外的流体和/或试剂可被分配到密封腔室中。在一些实施例中,作为去掩蔽操作的一部分,一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到密封腔室中,使得腔室的至少约 90% 的体积填充有流体和/或试剂。在一些实施例中,下板可包括一个或多个端口,例如真空端口,用于从腔室内移除多余的液体。在一些实施例中,可以在用额外的流体和/或试剂基本上填充腔室之后控制下板中的真空端口。
本公开的另一方面是一种系统,该系统包括一个或多个可独立操作的样本处理组件、一个或多个分配装置、一个或多个任选的液体移除装置、一个或多个任选的混合装置以及通信联接至该一个或多个样本处理组件和至少该一个或多个分配装置的控制系统。在一些实施例中,该一个或多个可独立操作的样本处理组件中的每一个包括一个或多个下板和一个或多个上板,其中该一个或多个上板中的每一个与该一个或多个下板中的每一个互补。
在一些实施例中,下板具有模块化设计。在一些实施例中,模块化下板包括具有下接合表面的主体。在一些实施例中,模块化下板包括热管理模块。在一些实施例中,主体可以搁置在热管理模块上、与热管理模块接合或联接至热管理模块。在一些实施例中,主体包括作为主体的一部分并与主体成一体的基底台。在其他实施例中,主体包括下接合表面但不包括整体基底台。相反,模块化下板包括具有可分离基底台的主体。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体上。在一些实施例中,基底和单独的基底台对在所有或至少一些处理步骤中保持在一起,例如,在用于制备用于显微镜分析的样品的全部或部分步骤过程中,诸如从烘烤到进行盖玻片或从通过烘烤到染色。在一些实施例中,用户将承载样品的基底放置在单独的基底台上并将基底/基底台对输入到系统中并且在样品处理之后,从系统取回基底/基底台,并且然后移除在其上具有处理过的样品的基底以供分析。
在一些实施例中,该系统包括至少两个可独立操作的样本处理组件,并且其中该至少两个样本处理组件中的一个包括密封腔室(例如由一个上板和一个互补的下板或互补的模块化下板形成的腔室)。
在一些实施例中,下板和上板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。例如,可独立操作的加热和/或冷却元件可存在于下板、上板或下板和上板两者中。在一些实施例中,腔室与至少两个加热和/或冷却元件连通。在一些实施例中,上板内的加热和/或冷却元件可以与下板内的那些加热和/或冷却元件结合操作。通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。
在一些实施例中,该至少两个加热和/或冷却元件能够在下板和/或上板的不同部分之间建立热梯度。在一些实施例中,所建立的热梯度使得设置在基底上的样本和/或基底的一部分在去掩蔽操作期间能够保持在低于腔室内的任何其他部件的温度的温度。例如,可以独立地操作存在于下板和/或上板中的各种加热和/或冷却元件,使得基底的至少一部分或设置在基底上的样本在去掩蔽操作期间保持为腔室内的最冷部件。例如,基底或设置在基底上的样本可以在去掩蔽操作期间保持在低于上板、下板、端口、阀和/或由上板和下板形成的腔室内的任何其他结构的温度。
在一些实施例中,对于所有类型的样本和要对给定类型的样本执行的所有类型的分析,去掩蔽操作的持续时间是标准化的,从而提高系统和其中所有部件的效率。例如,所有样本和分析类型都具有标准化的持续时间允许更容易地安排先前的样本处理步骤(诸如脱蜡)和随后的样本处理步骤(诸如染色步骤),因为它们都可以与标准化的去掩蔽操作持续时间处于“锁定步骤”。通过发现只需要改变温度来改变给定类型样品的去掩蔽程度,使得去掩蔽操作持续时间的标准化成为可能。通过针对特定的样品类型选择执行去掩蔽操作的特定温度,不仅可以标准化去掩蔽操作的持续时间,而且可以针对特定测定来优化特定样品类型的去掩蔽程度。在一些实施例中,所公开的系统可以被优化以有利于去掩蔽操作的持续时间的标准化。因此,在一些实施例中,在每个独立可操作的腔室中进行的去掩蔽操作进行相同的持续时间,而不管生物标志物在任何单独的腔室中是否去掩蔽。
本公开的另一方面是一种包括一个或多个可独立操作的样本处理组件的系统,其中该一个或多个可独立操作的样本处理组件适于独立地处理和/或将样本承载基底从一个处理区域移动到另一个处理区域,同时在处理的所有步骤期间(例如在用一种或多种流体和/或试剂处理期间;以及在去掩蔽操作期间),将样本承载基底保持处于水平位置。在一些实施例中,水平处理(和/或水平移动)使得分配在样本承载基底上的该一种或多种流体和/或试剂能够在基底的表面上保持和/或操纵。在一些实施例中,该一个或多个样本处理组件包括腔室,该腔室被配置成在升高的温度和/或压力(与腔室外部的温度和/或压力相比)下处理样本承载基底,同时将基底保持在水平位置,且同时最小化蒸发损失。在一些实施例中,腔室由具有下接合表面的下板和具有上接合表面的上板形成,其中上接合表面与下接合表面互补。
在一些实施例中,腔室由模块化下板形成。在一些实施例中,模块化下板包括具有下接合表面的主体。在一些实施例中,模块化下板包括热管理模块。在一些实施例中,主体可以搁置在热管理模块上、与热管理模块接合或联接至热管理模块。在一些实施例中,主体包括作为主体的一部分并与主体成一体的基底台。在其他实施例中,主体包括下接合表面但不包括整体基底台。相反,模块化下板包括具有可分离基底台的主体。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体上。在一些实施例中,基底和单独的基底台对在所有或至少一些处理步骤中保持在一起,例如,在用于制备用于显微镜分析的样品的全部或部分步骤过程中,诸如从烘烤到进行盖玻片或从通过烘烤到染色。在一些实施例中,用户将承载样品的基底放置在单独的基底台上并将基底/基底台对输入到系统中并且在样品处理之后,从系统取回基底/基底台,并且然后移除在其上具有处理过的样品的基底以供分析。
在一些实施例中,下板和上板独立地一起移动,使得在互补的下接合表面和上接合表面之间形成密封接合。在一些实施例中,所形成的腔室被配置成执行去掩蔽操作的一个或多个步骤,诸如加热、加压、冷却、减压、淬火和/或添加或移除流体和/或试剂的任何步骤。
在一些实施例中,在形成密封腔室之前,一种或多种流体和/或试剂被分配到设置在基底上的样本、基底本身的一部分和/或下板内的储存器。例如,在形成密封腔室之前,总体积在约 250 μL 至约 1000 μL 之间的一种或多种流体和/或试剂被分配到设置在基底上的样本、基底本身的一部分和/或下板内的储存器。在一些实施例中,在形成腔室之前,使用供应到基底的流体和/或试剂来执行去掩蔽操作。例如,在基底被定位在腔室内时以及在去掩蔽操作期间,没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。
在一些实施例中,腔室与一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件连通,这些元件使得基底、样本和/或设置在腔室内的一种或多种流体和/或试剂能够被选择性地加热和/或冷却至预定温度。在一些实施例中,加热流体(诸如设置在基底上或腔室内的单独的储存器内的流体)使得腔室能够被加热和/或加压。例如,加热流体可以使得能够在密封腔室内和在设置在基底上的样本上进行去掩蔽操作。在一些实施例中,腔室的加热和/或加压通过设置在腔室内或与样品或基底中的至少一者连通的一个或多个温度和/或压力传感器来监测。在一些实施例中,通过定位在基底台上或基底台中的导电加热元件、在上板和下板中的一者或两者的主体中的导电加热元件、邻近被加热的流体和/或试剂的位置中的其他类型的加热装置、使用进入反应区室的微波加热试剂和/或磁感应来实现加热。在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,设置在基底上的样本的至少一部分和/或基底本身的至少一部分保持在低于腔室内的任何其他部件的温度。例如,在去掩蔽操作期间,设置在基底上的样本或基底本身可以保持为腔室内的“最冷”部件。
在一些实施例中,密封腔室被加热至预定温度和/或加压至预定压力达预定时间量。例如,密封腔室可以在范围在约 115℃ 至约 155℃ 之间的温度和范围在约 150 kPa至约 1050 kPa 之间的压力下加热范围在约 2 分钟至约 10 分钟之间的时间段。在一些实施例中,样本和/或基底的一部分在整个加热和/或加压过程中保持为腔室内的“最冷”部件。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,在温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段期间,设置在基底上的基底或基底本身的一部分被保持为腔室内的“最冷”部件。在一些实施例中,去掩蔽操作不包括温度斜降阶段。例如,密封腔室可以在加热和/或加压的同时打开。在一些实施例中,在打开加热和/或加压室之前,通过与腔室连通的一个或多个阀释放一些压力。
在一些实施例中,在温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段中的一个或多个期间,额外的流体和/或试剂被添加到样本和/或基底。例如,在腔室形成之后,约 250 μL至约 1000 μL 之间的一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到样本或基底本身的一部分。在一些实施例中,分配到密封腔室中的该一种或多种额外的流体和/或试剂的温度低于加热和/或加压腔室内部的温度。例如,该一种或多种额外的流体和/或试剂的温度可以比样本的温度或密封腔室内部的温度低至少 25℃。在一些实施例中,整个密封腔室基本上填充有一种或多种液体。例如,如果总腔室体积为约 2 mL(不考虑带有腔室的基底的体积),则可在密封腔室的同时添加约 2 mL 的额外的流体和/或试剂。在一些实施例中,约 250 μL 至约 1000 μL 之间的一种或多种额外的流体和/或试剂被分配到腔室内的储存器,诸如被加热的流体储存器。在替代实施例中,流体储存器被保持为腔室中的最冷部件。
在一些实施例中,腔室与一个或多个端口连通,这些端口有利于将一种或多种气体和/或蒸汽递送到腔室中以便对腔室加压和/或加热基底、样本和/或设置在腔室内的一种或多种流体和/或试剂。在一些实施例中,下板可包括一个或多个端口,例如真空端口,用于从腔室内移除多余的液体。在一些实施例中,在用额外的流体和/或试剂基本上填充腔室之后,可以启动下板中的真空端口。
本公开的另一方面是一种系统,该系统包括 (a) 一个或多个可独立操作的样本处理组件,其中该一个或多个可独立操作的样本处理组件包括 (i) 下板,其中下板包括下接合表面和相对于下接合表面升高的一个或多个基底台,并且其中该一个或多个升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面;和 (ii) 上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面,并且其中上板进一步包括一个或多个相对于上接合表面凹陷的空腔,其中一个或多个凹陷的空腔适于接纳升高的基底台的至少一部分;(b) 一个或多个分配装置;以及(c) 控制系统,其通信联接至至少该一个或多个可独立操作的样本处理组件和/或该一个或多个分配装置。
在一些实施例中,下板和上板中的至少一者包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。例如,下板可包括一个、两个或三个可独立操作的加热和/或冷却元件;并且上板可以包括一个加热和/或冷却元件。在一些实施例中,至少一个加热和/或冷却元件嵌入在下板的主体内;并且至少一个加热和/或冷却元件嵌入在上板的主体内。在一些实施例中,控制系统与该一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件通信。在一些实施例中,上板内的任何加热和/或冷却元件可以与下板内的那些加热和/或冷却元件结合操作。通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。例如,可以独立地操作存在于下板和/或上板中的各种加热和/或冷却元件,使得基底的至少一部分或设置在基底上的样本保持为腔室内的最冷结构。例如,基底或设置在基底上的样本可以保持在低于由上板和下板形成的腔室内的上板、下板、端口、阀和/或任何其他结构的温度。在一些实施例中,加热和/或冷却元件各自独立地操作以在上板和下板的不同部分与基底台之间保持预定温度梯度。
在一些实施例中,该一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件与该一个或多个基底台热连通。在一些实施例中,可独立操作的加热和/或冷却元件被配置成使得设置在基底上并定位在基底台的表面上的样本具有低于与该一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件热连通的任何其他部件的温度。
在一些实施例中,该一个或多个分配装置中的每个分配装置包括一个或多个分配喷嘴、一个或多个移液管和/或一个或多个按需分配装置。例如,分配装置可由控制系统命令以分配总体积在约 250 μL 至约 1000 μL 之间的范围内的一种或多种流体和/或试剂。在一些实施例中,该系统进一步包括一个或多个混合装置和/或一个或多个液体移除装置。在一些实施例中,该一个或多个分配装置联接至分配子组件。在一些实施例中,该系统包括多个样本处理组件。在一些实施例中,该多个样本处理组件中的至少一者包括由上板和下板形成的腔室。在一些实施例中,基底水平设置在腔室内。
本公开的另一方面是一种系统,该系统包括:(a) 多个可独立操作的样本处理组件,其中每个可独立操作的样本处理组件包括 (i) 可移动地联接至下轨道的下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个相对于下接合表面升高的基底台,并且其中一个或多个升高的基底台包括上表面,上表面适于在下板横越下轨道时水平地保持基底;以及 (ii) 上板,具有与下接合表面互补的上接合表面,并且其中上板进一步包括一个或多个相对于上接合表面凹陷的空腔,其中一个或多个凹陷的空腔适于接纳一个或多个升高的基底台的至少一部分;并且其中下板被配置成使得基底台的平坦上表面在下板横越下轨道时保持水平;(b) 一个或多个分配装置;以及 (c) 与该多个可独立操作的样本处理组件和/或该一个或多个分配装置通信的控制系统。
在一些实施例中,控制系统适于保持由互补的下板和上板形成的腔室内的环境,例如通过控制一个或多个加热元件、一个或多个冷却元件和/或一种或多种气体和/或与腔室连通的蒸汽产生和递送单元。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件被独立地控制,使得设置在基底上的样本和/或基底本身的一部分保持在低于所形成的腔室内的任何其他部件(例如端口、阀、传感器、探针等)的温度。在一些实施例中,控制系统监测腔室内的温度和/或压力(例如,使用腔室内和/或与基底接触的一个或多个温度和/或压力传感器)并增加和/或降低温度和/或压力以保持预定温度和/或预定压力。例如,腔室内的温度可以用通信联接至控制系统的温度传感器来监测。当腔室内的温度达到预定阈值腔室温度时,控制系统可命令该一个或多个加热元件来保持稳态或关闭。
在一些实施例中,控制系统命令一个或多个力产生构件向上板或下板中的至少一者上施加预定外力以分别将上板和下板的上接合表面和下接合表面保持密封接合,特别是当任何所形成的腔室内的压力增加时。在一些实施例中,控制系统命令任何力产生构件施加预定量的力,该力小于在预定阈值压力下产生的力。在一些实施例中,控制系统可以命令一个或多个端口和/或阀释放高于预定阈值压力的压力。
在一些实施例中,该一个或多个基底台被配置成使得由该一个或多个基底台支撑的任何基底被保持在水平位置,并且在下板在系统内移动期间保持在水平位置,无论移动是否是完全水平的,或者移动是否包括垂直分量(或甚至是完全垂直的移动)。
在一些实施例中,样本处理组件中的至少一者包括密封腔室。在一些实施例中,该系统进一步包括至少部分地设置在密封腔室内的基底,并且其中基底由该一个或多个基底台支撑并且取向在水平位置。在一些实施例中,设置在基底上的样本在处于水平位置时在腔室外部用一种或多种流体和/或试剂处理,并且其中在将基底设置在水平位置时在腔室内执行去掩蔽操作。在一些实施例中,在基底被定位在腔室内时,没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。在一些实施例中,在形成腔室之前,仅使用分配到基底的流体和/或试剂来执行去掩蔽操作。在一些实施例中,在去掩蔽操作的所有阶段期间,设置在基底上的样本或基底本身被保持为腔室内的“最冷”部件。例如,在去掩蔽操作的温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段期间,基底和/或基底的一部分被保持为腔室内的“最冷”部件。
在一些实施例中,该多个可独立操作的样本处理组件中的每一个的下轨道水平定位,例如每个下轨道平行于地面布置。在一些实施例中,该多个可独立操作的样本处理组件中的每一个的下轨道包括第一端,该第一端相对于第二端垂直升高,使得每个下轨道偏离水平方向,例如轨道相对于水平方向偏移。
在一些实施例中,该系统进一步包括马达,该马达适于将下板从沿着下轨道的第一位置移动到沿着下轨道的第二位置。在一些实施例中,沿着下轨道的第二位置在上板下方,例如在预先定位的上板下方的预定位置。在一些实施例中,沿着第一下轨道的第二位置在准备区域中,并且其中上板被移动(沿着 x 方向、y 方向和 z 方向中的任何一个方向)到预先定位的下板。
在一些实施例中,分配装置联接至分配轨道,其中分配轨道垂直于该多个可独立操作的样本处理组件中的每一个的下轨道取向(无论下轨道是水平布置还是相对于水平方向偏移)。在一些实施例中,上板联接至力产生构件。在一些实施例中,力产生构件选自由杠杆、螺杆、马达、弹簧、气动活塞、液压活塞、凸轮机构及其任何组合组成的组。在一些实施例中,上板固定到子组件。
在一些实施例中,所公开的系统包括至少两个可独立操作的样本处理组件。在一些实施例中,该至少两个可独立操作的样本处理组件中的一个包括腔室。
本公开的另一方面是一种样本处理组件,该样本处理组件包括 (i) 下板,该下板包括 (a) 具有适于水平地支撑基底的上表面的基底台,(b) 下接合表面,其中下接合表面至少部分地包围基底台,以及 (c)与基底台热连通的第一下部温度调节元件;以及 (ii)上板,该上板包括 (a) 与下接合表面互补的上接合表面,和 (b) 空腔。在一些实施例中,第一下部温度调节元件定位在基底台下方。在一些实施例中,下板进一步包括第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件。在一些实施例中,每个温度调节元件是可独立操作的。在一些实施例中,第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件各自邻近第一下部温度调节元件定位。在一些实施例中,第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件各自定位在下接合表面的一部分下方。在一些实施例中,第一下接合元件、第二下接合元件和第三下接合元件彼此平行定位。
在一些实施例中,在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间以及在第一温度调节元件和第三温度调节元件之间保持热梯度。在一些实施例中,在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 10℃ 的范围内;并且其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约10℃ 的范围内。在一些实施例中,在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 5℃ 的范围内;并且其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 5℃ 的范围内。在一些实施例中,其中第一下部温度调节元件、第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件被定位成至少在下接合表面的部分和基底台之间保持热梯度。
在一些实施例中,第一下部温度调节元件具有第一热输出,第二下部温度调节元件具有第二热输出,并且第三下部温度调节元件具有第三热输出,其中所述第一热输出小于所述第二热输出和所述第三热输出中的任一个。在一些实施例中,上板进一步包括至少一个上部热调节元件。在一些实施例中,第一下部温度调节元件的热输出保持在低于该至少一个上部热调节元件的热输出的温度。
在一些实施例中,样本处理组件进一步包括设置在基底台的表面上的基底。在一些实施例中,基底保持在低于下接合表面和上接合表面的温度的温度。在一些实施例中,设置在基底上的样本或基底的一部分保持在低于腔室内的任何其他部件的温度,例如,在去掩蔽操作期间,设置在基底上的样本或基底的部分是腔室内的“最冷”部件。
在一些实施例中,第一下部温度调节元件包括至少一个流体通道。在一些实施例中,第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件均包括加热筒。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者包括至少一个密封主体。在一些实施例中,该至少一个密封主体是可移除的。在一些实施例中,上板或下板中的至少一者联接至马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆或凸轮机构中的至少一者。
在一些实施例中,样本处理组件进一步包括具有第一端和第二端的子组件。在一些实施例中,下板可在第一端和第二端之间沿着子组件的长度移动。
在一些实施例中,子组件水平布置。在一些实施例中,下板和上板都独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。在一些实施例中,下板移动到预定位置,并且然后上板朝向下板移动。在一些实施例中,使用马达、活塞或凸轮机构中的一个来执行朝向下板的移动。
在一些实施例中,子组件偏离水平方向。在一些实施例中,上板保持静止并且其中下板朝向上板移动直到下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。在一些实施例中,上板和下板具有互补的基于楔形的形状。在一些实施例中,下板和上板都独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。在一些实施例中,下板和上板均可独立地移动。
本公开的另一个方面是一种去掩蔽设置在基底上的样本的方法,该方法包括:(a)将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室是通过使 (i) 下板的下接合表面与 (ii) 上板的上接合表面接触而形成,其中上接合表面与下接合表面互补,并且其中下板进一步包括用于支撑基底的基底台;以及 (c) 在密封腔室内的样本上执行去掩蔽操作。在一些实施例中,下板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,下板和上板均包括可操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板内的任何加热和/或冷却元件可以与下板内的那些加热和/或冷却元件结合操作。通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。
在一些实施例中,腔室由具有模块化设计的下板形成。在一些实施例中,模块化下板包括具有下接合表面的主体。在一些实施例中,模块化下板包括热管理模块。在一些实施例中,主体可以搁置在热管理模块上、与热管理模块接合或联接至热管理模块。在一些实施例中,主体包括作为主体的一部分并与主体成一体的基底台。在其他实施例中,主体包括下接合表面但不包括整体基底台。相反,模块化下板包括具有可分离基底台的主体。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体上。在一些实施例中,基底和单独的基底台对在所有或至少一些处理步骤中保持在一起,例如,在用于制备用于显微镜分析的样品的全部或部分步骤过程中,诸如从烘烤到进行盖玻片或从通过烘烤到染色。在一些实施例中,用户将承载样品的基底放置在单独的基底台上并将基底/基底台对输入到系统中并且在样品处理之后,从系统取回基底/基底台,并且然后移除在其上具有处理过的样品的基底以供分析。
在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂选自水和 pH 范围在约 5 至约10 之间的缓冲溶液。在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂包含去离子水、三(羟甲基)甲胺和螯合剂的混合物。在一些实施例中,分配到样本的该至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200 μL 至约 1000 μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本上的该至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250 μL 至约500 μL 之间的范围内。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至第一预定温度达预定持续时间的步骤。在一些实施例中,第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度在约 135℃ 至约 150℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度为约 140℃。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 10 分钟的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 7 分钟的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 5 分钟的范围内。
在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 10℃。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。
在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 2% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,在密封腔室之后,基本上没有进一步的流体和/或试剂被分配到基底。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
在一些实施例中,该方法进一步包括对密封腔室进行预加压。在一些实施例中,该方法进一步包括将蒸汽引入到密封腔室。
在一些实施例中,下板进一步包括至少一个加热元件。在一些实施例中,下板进一步包括至少三个加热元件,其中该至少三个加热元件中的第一个定位在基底台下方,并且其中该至少三个加热元件中的第二个和第三个分别邻近该至少三个加热元件中的第一个定位。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第一个和第二个之间保持第一热梯度,并且其中在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第二个和第三个之间保持第二热梯度。
在一些实施例中,力产生构件向密封腔室施加外力。在一些实施例中,力产生构件选自由马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆、凸轮机构组成的组。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者与热管理模块热连通。在一些实施例中,去掩蔽操作包括温度斜升阶段和温度保持阶段。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。
在一些实施例中,去掩蔽操作进一步包括温度斜降阶段。在一些实施例中,温度斜升阶段比温度斜降阶段短。在一些实施例中,温度斜降阶段包括以在约 0.5℃/s 至约 3℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。
在一些实施例中,通过在没有温度斜降阶段的情况下打开腔室来停止去掩蔽操作。在一些实施例中,通过将预定量的流体引入到腔室中来停止去掩蔽操作。在一些实施例中,引入以停止去掩蔽操作的流体的预定量在约 0.5mL 至约 5mL 之间的范围内。
在一些实施例中,该方法进一步包括在完成去掩蔽操作之后针对一种或多种生物标志物的存在对样本进行染色。
本公开的另一个方面是一种去掩蔽设置在基底上的样本的方法,该方法包括:(a)将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括 (i) 具有基底台和下接合表面的下板,以及 (ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 在密封腔室内执行去掩蔽操作。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂选自由水和缓冲溶液组成的组。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
在一些实施例中,下板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,下板和上板均包括可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板内的任何加热和/或冷却元件可以与下板内的那些加热和/或冷却元件结合操作。通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。
在一些实施例中,下板具有模块化设计。在一些实施例中,模块化下板包括具有下接合表面的主体。在一些实施例中,模块化下板包括热管理模块。在一些实施例中,主体可以搁置在热管理模块上、与热管理模块接合或联接至热管理模块。在一些实施例中,主体包括作为主体的一部分并与主体成一体的基底台。在其他实施例中,主体包括下接合表面但不包括整体基底台。相反,模块化下板包括具有可分离基底台的主体。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体上。在一些实施例中,基底和单独的基底台对在所有或至少一些处理步骤中保持在一起,例如,在用于制备用于显微镜分析的样品的全部或部分步骤过程中,诸如从烘烤到进行盖玻片或从通过烘烤到染色。在一些实施例中,用户将承载样品的基底放置在单独的基底台上并将基底/基底台对输入到系统中并且在样品处理之后,从系统取回基底/基底台,并且然后移除在其上具有处理过的样品的基底以供分析。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至第一预定温度达预定持续时间。在一些实施例中,第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 10 分钟的范围内。在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
在一些实施例中,该方法进一步包括在执行去掩蔽操作之前对密封腔室进行预加压。在一些实施例中,腔室在执行去掩蔽操作的同时被预加压。在一些实施例中,该方法进一步包括将蒸汽引入到密封腔室。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括以在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,去掩蔽操作包括以在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,去掩蔽操作包括以在约 0.5℃/s 至约 2.5℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。
在本公开的另一个方面中,是一种去掩蔽设置在基底上的样本的方法,包括:(a)将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,温度斜升阶段包括将样本加热至约 110℃ 至约 150℃ 之间的预定温度。在一些实施例中,温度斜升阶段包括将样本加热至约 120℃ 至约 145℃ 之间的预定温度。
在一些实施例中,样本在预定温度保持在约 1 分钟至约 10 分钟之间的范围内的预定时间段。在一些实施例中,样本在预定温度保持在约 2 分钟至约 7 分钟之间的范围内的预定时间段。在一些实施例中,样本在预定温度保持在约 3 分钟至约 5 分钟之间的范围内的预定时间段。
在一些实施例中,温度斜降阶段包括以在约 0.5℃/s 至约 3℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。在一些实施例中,温度斜降阶段包括以在约 0.5℃/s 至约 2℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。
在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂选自由水和缓冲溶液组成的组。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
本公开的另一个方面是一种抗原修复样本,该抗原修复样本通过以下方式来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板,以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 在密封腔室内执行去掩蔽操作。
本公开的另一个方面是一种靶标修复样本,该靶标修复样本通过以下方式来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板,以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 在密封腔室内执行去掩蔽操作。
本公开的另一个方面是一种靶标修复样本,该靶标修复样本是通过以下方式来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室是通过使下板的下接合表面与上板的上接合表面接触而形成,其中上接合表面与下接合表面互补,并且其中下板进一步包括用于支撑基底的基底台;以及 (c) 在密封腔室内的样本上执行去掩蔽操作。在一些实施例中,抗原修复样本是活检样品。
本公开的另一个方面是一种抗原修复样本,该抗原修复样本通过以下方式来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作的所有阶段期间,例如在温度斜升阶段期间、在温度保持阶段期间和在温度斜降期间,样本被保留为密封腔室内的“最冷”部件。
本公开的另一个方面是一种靶标修复样本,该靶标修复样本通过以下方式来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作的所有阶段期间,例如在温度斜升阶段期间、在温度保持阶段期间和在温度斜降期间,样本被保留为密封腔室内的“最冷”部件。
本公开的另一方面是设置在基底上的去掩蔽样本,其中去掩蔽样本根据包括以下步骤的方法来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到设置在基底上的样本的一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室是通过将下板的下接合表面与上板的上接合表面接触而形成的,其中上接合表面与下接合表面互补,并且其中下板进一步包括用于支撑基底的基底台;以及 (c) 对密封腔室内的样本执行去掩蔽操作。在一些实施例中,抗原修复样本是活检样品,并且 (c) 对样本执行去掩蔽操作。在一些实施例中,去掩蔽的样本包括一个或多个修复的抗原位点。在一些实施例中,去掩蔽的样本包括一各或多个修复的核酸靶标。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
在一些实施例中,下板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,下板和上板均包括可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板内的任何加热和/或冷却元件可以与下板内的那些加热和/或冷却元件结合操作。通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。
在一些实施例中,下板具有模块化设计。在一些实施例中,模块化下板包括具有下接合表面的主体。在一些实施例中,模块化下板包括热管理模块。在一些实施例中,主体可以搁置在热管理模块上、与热管理模块接合或联接至热管理模块。在一些实施例中,主体包括作为主体的一部分并与主体成一体的基底台。在其他实施例中,主体包括下接合表面但不包括整体基底台。相反,模块化下板包括具有可分离基底台的主体。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体上。
在一些实施例中,基底和单独的基底台对在所有或至少一些处理步骤中保持在一起,例如,在用于制备用于显微镜分析的样品的全部或部分步骤过程中,诸如从烘烤到进行盖玻片或从通过烘烤到染色。在一些实施例中,用户将承载样品的基底放置在单独的基底台上并将基底/基底台对输入到系统中并且在样品处理之后,从系统取回基底/基底台,并且然后移除在其上具有处理过的样品的基底以供分析。在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂选自由水和 pH 范围在约 5 至约 10 之间的缓冲溶液组成的组。在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂包含去离子水、三(羟甲基)甲胺和螯合剂的混合物。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至第一预定温度达预定持续时间。在一些实施例中,第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度在约 135℃ 至约 150℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度为约 140℃。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 10 分钟的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 5 分钟的范围内。
在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 2% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
在一些实施例中,密封腔室被预加压。在一些实施例中,进一步将蒸汽引入到密封腔室。
在一些实施例中,下板进一步包括至少一个加热元件。在一些实施例中,下板进一步包括至少三个加热元件,其中该至少三个加热元件中的第一个定位在基底台下方,并且其中该至少三个加热元件中的第二个和第三个邻近该至少三个加热元件中的第一个定位。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第一个和第二个之间保持第一热梯度,并且其中在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第二个和第三个之间保持第二热梯度。
本公开的另一方面是一种去掩蔽的样本,其中去掩蔽的样本是在其中设置在基底上的样本在去掩蔽操作期间被保留为密封腔室内的最冷部件的方法中制备的,其中去掩蔽的样本通过以下方式来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到设置在基底上的样本的一部分;(b) 将包含所分配的一种或多种流体和/或试剂的样本承载基底定位到由上板和下板形成的腔室内的基底台上,其中下板包括基底台和下接合表面,并且其中上板包括与下接合表面互补的上接合表面;(c) 密封腔室;以及 (d) 对样本执行去掩蔽操作。在一些实施例中,去掩蔽的样本包括一个或多个修复的抗原位点。在一些实施例中,去掩蔽的样本包括一各或多个修复的核酸靶标。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
本公开的另一方面涉及一种系统,该系统包括(i) 至少一个腔室,其中该至少一个腔室包括上板和下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个适于将基底水平地保持在该至少一个腔室内的基底台,并且其中上板包括与下接合表面互补的上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔,并且其中上板和下板中的至少一者包括加热元件或冷却元件中的至少一者;以及 (ii) 染色模块。在一些实施例中,该至少一个腔室是去掩蔽腔室。
在一些实施例中,至少一个去掩蔽腔室具有预定内部体积。在一些实施例中,预定内部体积在约 14cm3 至约 25cm3 之间的范围内。在一些实施例中,预定内部体积在约16cm3 至约 22cm3 之间的范围内。在一些实施例中,预定内部体积在约 18cm3 至约 20cm3之间的范围内。在一些实施例中,该一个或多个基底台相对于下接合表面升高。在一些实施例中,上板包括至少一个蒸汽注入端口。在一些实施例中,该至少一个蒸汽注入端口与蒸汽储存器或蒸汽产生元件流体连通。在一些实施例中,该至少一个腔室被配置成对预定内部体积进行快速加热和/或加压。在一些实施例中,下板和/或上板可在蒸汽加热和/或加压之后彼此分离。
在一些实施例中,下板和/或上板中的至少一者进一步包括一个或多个对准构件。在一些实施例中,下板和/或上板中的至少一者进一步包括一个或多个温度传感器和/或压力传感器。在一些实施例中,下板和/或上板中的至少一者进一步包括一个或多个温度传感器,该一个或多个温度传感器接触水平保持的基底或设置在其上的流体。在一些实施例中,该一个或多个温度传感器直接接触水平保持的基底或设置在其上的流体。
在一些实施例中,下板的主体和上板的主体都具有互补的基于楔形的形状。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者包括至少一个密封主体。在一些实施例中,该至少一个密封主体是可移除的。在一些实施例中,下板包括沟槽并且其中该至少一个可移除密封主体至少部分地接合沟槽。在一些实施例中,该至少一个可移除密封主体被集成在可移除密封附接件内,其中可移除密封附接件接合下板或上板的外围的一部分。
在一些实施例中,上板或下板中的至少一者联接至马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆或凸轮机构中的至少一者。在一些实施例中,上板和下板可独立地移动。
在一些实施例中,该系统进一步包括控制系统。在一些实施例中,控制系统适于操作该至少一个加热元件或冷却元件以均匀地加热和/或冷却该一个或多个基底台。在一些实施例中,控制系统适于操作该至少一个加热元件或冷却元件以将该一个或多个基底台保持为腔室内的最冷部件。
在一些实施例中,该系统包括至少一个基底转移装置。在一些实施例中,该至少一个基底转移装置选自由夹持器装置、叉式升降机装置和载体运送装置组成的组。在一些实施例中,该系统进一步包括一个或多个基底装载站。
在一些实施例中,下板是模块化的。在一些实施例中,模块化下板可运送到上板。在一些实施例中,上板联接至力产生构件。在一些实施例中,力产生构件被配置成如果腔室内的压力超过预定阈值,则退缩。
本公开的另一方面是一种系统,该系统包括 (i) 具有预定内部体积的至少一个去掩蔽腔室,其中该至少一个去掩蔽腔室包括上板和下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个适于将基底水平地保持在该至少一个去掩蔽室内的基底台,并且其中上板包括与下接合表面互补的上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔;并且其中上板包括一个或多个蒸汽注入端口,用于将蒸汽引入到至少一个去掩蔽腔室中;(ii) 染色模块;以及(iii) 蒸汽储存器。在一些实施例中,该至少一个去掩蔽腔室的预定内部体积在约 14cm3至约 25cm3 之间的范围内。在一些实施例中,上板和下板可以可移除地联接在一起(例如夹紧在一起),使得在达到预定内部压力和/或温度时,联接可以脱离,并且上板和下板可以快速地彼此分离。在一些实施例中,下板和/或上板中的至少一者与至少一个加热和/或冷却元件热连通。在一些实施例中,该至少一个加热和/或冷却元件可以与该一个或多个蒸汽注入端口结合操作。
在一些实施例中,上板联接至力产生构件。在一些实施例中,力产生构件被配置成如果腔室内的压力超过预定阈值,则退缩。在一些实施例中,力产生构件选自由马达、弹簧、螺杆、水平仪、活塞、凸轮或其任何组合组成的组。
在一些实施例中,下板和/或上板中的至少一者进一步包括一个或多个对准构件。
在一些实施例中,下板和/或上板中的至少一者进一步包括一个或多个温度传感器和/或压力传感器。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者进一步包括至少一个密封主体。在一些实施例中,该至少一个密封主体是可移除的。在一些实施例中,下板包括沟槽并且其中该至少一个可移除密封主体至少部分地接合沟槽。
本公开的另一方面是一种系统,该系统包括:(i) 至少一个样本处理组件,其包括:(1) 包括主体的下板,该主体包括 (a) 具有适于水平地支撑基底的上表面的基底台、(b) 下接合表面以及 (c) 与该基底台热连通的第一下部温度调节元件;以及 (2) 上板,包括与该下接合表面互补的上接合表面;和 (ii) 染色模块。
在一些实施例中,第一下部温度调节元件定位在基底台下方。在一些实施例中,下板进一步包括第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件,其中第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件各自邻近第一下部温度调节元件定位。在一些实施例中,第一下部温度调节元件具有第一热输出,第二下部温度调节元件具有第二热输出,并且第三下部温度调节元件具有第三热输出,其中所述第一热输出小于所述第二热输出和所述第三热输出中的任一个。
在一些实施例中,在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间以及在第一温度调节元件和第三温度调节元件之间保持热梯度。在一些实施例中,在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 10℃ 的范围内;并且其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约10℃ 的范围内。
在一些实施例中,下板是模块化的。在一些实施例中,模块化下板可运送到上板。在一些实施例中,上板包括与下接合表面互补的上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔。在一些实施例中,上板联接至力产生构件。在一些实施例中,力产生构件被配置成如果腔室内的压力超过预定阈值,则退缩。
在一些实施例中,上板或下板中的至少一者联接至马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆或凸轮机构中的至少一者。
在一些实施例中,该系统进一步包括至少一个基底转移装置。在一些实施例中,该至少一个基底转移装置选自由夹持器装置、叉式升降机装置和载体运送装置组成的组。在一些实施例中,该系统进一步包括一个或多个基底装载站。
附图说明
有关对本公开特征的一般理解,请参考附图。在附图中,整个附图使用相同的附图标记来识别相同的元素。
图 1A 示出了根据本公开的一个实施例的下板的俯视图。
图 1B 示出了根据本公开的一个实施例的下板的侧视图。
图 1C 示出了根据本公开的一个实施例的下板的侧视图(纵向侧)。
图 1D 示出了根据本公开的一个实施例的包括真空端口的下板的俯视图。
图 1E 示出了根据本公开的一个实施例的包括真空端口的下板的俯视图。
图 1F 示出了根据本公开的一个实施例的包括真空端口的下板的透视图。
图 1G 示出了根据本公开的一个实施例的包括真空端口的下板的俯视图。
图 1H 示出了根据本公开的一个实施例的包括真空端口的下板的俯视图。
图 2A 示出了根据本公开的一个实施例的下板的俯视图。
图 2B 示出了根据本公开的一个实施例的下板的第一端的侧视图。
图 2C 示出了根据本公开的一个实施例的下板的第二端的侧视图。
图 2D 示出了根据本公开的一个实施例的下板的侧视图(纵向侧)。
图 3A 示出了根据本公开的一个实施例的下板的俯视图。
图 3B 示出了根据本公开的一个实施例的下板的侧视图(纵向侧)。
图 4A 示出了根据本公开的一个实施例的下板的俯视图。
图 4B 示出了根据本公开的一个实施例的下板的第一端的侧视图。
图 4C 示出了根据本公开的一个实施例的下板的第二端的侧视图。
图 4D 示出了根据本公开的一个实施例的下板的侧视图(纵向侧)。
图 5A 示出了根据本公开的一个实施例的可移除地联接至下板的密封附接件。
图 5B 示出了根据本公开的一个实施例的定位在下板上面的密封附接件。
图 6A 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板。
图 6B 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板,并且示出了具有基于楔形的形状的上板,其中上板和下板彼此接触。
图 6C 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板的第一端的侧视图。
图 6D 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板的第二端的侧视图。
图 6E 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板的侧视图。
图 6F 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板的侧视图。
图 7A 示出了根据本公开的一个实施例的联接至外壳构件的下板。
图 7B 示出了根据本公开的一个实施例的联接至外壳构件的下板。
图 7C 示出了根据本公开的一个实施例的联接至外壳构件的下板。
图 7D 示出了根据本公开的一个实施例的联接至外壳构件的下板。
图 8A 示出了根据本公开的一个实施例的联接至散热器的下板。
图 8B 示出了根据本公开的一个实施例的联接至散热器的下板。
图 9A 示出了根据本公开的一个实施例的上板的俯视图。
图 9B 示出了根据本公开的一个实施例的上板的俯视图。
图 9C 示出了根据本公开的一个实施例的上板的第一端的侧视图。
图 9D 示出了根据本公开的一个实施例的上板的第一端的侧视图。
图 9E 示出了根据本公开的一个实施例的上板的第一端的侧视图。
图 9F 示出了根据本公开的一个实施例的上板的第一端的侧视图。
图 9G 示出了根据本公开一个实施例的包括加热元件的上板。
图 9H 示出了根据本公开一个实施例的包括加热元件的上板。
图 10A 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接触的下板和上板。
图 10B 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接触的下板和上板。
图 10C 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接触的下板和上板。
图 10D 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接触的下板和上板。
图 10E 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接触的下板和上板。
图 10F 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接触的下板和上板。
图 11A 示出了根据本公开的一个实施例的具有集成散热器的下板和定位在下板上面的上板。
图 11B 示出了根据本公开的一个实施例的具有集成散热器的下板和与下板接触的上板。
图 12A 示出了根据本公开的一个实施例的可移动地联接至轨道的下板的俯视图。
图 12B 示出了根据本公开的一个实施例的可移动地联接至轨道的下板的侧视图,其中轨道在水平方向上偏移预定量。
图 13A 示出了根据本公开的一个实施例的下板可以移动的相对位置。
图 13B 示出了根据本公开的一个实施例的下板可以移动的相对位置。
图 14A 示出了根据本公开的一个实施例,在处理期间下板从第一区域到第二区域以及到第三区域的行进。
图 14B 示出了根据本公开实施例的与上板连通的凸轮机构,并且其中凸轮机构将压力施加到上板(或设置在上板和下板之间的结构)上,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14C 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的凸轮机构,并且其中凸轮机构适于在上板(或设置在其间的结构)上施加力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14D 示出了根据本公开一个实施例的包括力产生构件的组件的侧视图。
图 14E 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的活塞,并且其中活塞适于在上板(或设置在上板和下板之间的结构)上施加压力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14F 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的凸轮机构,并且其中凸轮机构适于在上板(或设置在其间的结构)上施加力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14G 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的活塞,并且其中活塞适于在上板(或设置在上板和下板之间的结构)上施加压力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14H 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的凸轮机构,并且其中凸轮机构适于在上板(或设置在其间的结构)上施加力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14I 示出了根据本公开的一个实施例的通过单个凸轮轴联接在一起的多个凸轮机构。
图 14J 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的活塞,并且其中活塞适于在上板(或设置在上板和下板之间的结构)上施加压力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14K 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的凸轮机构,并且其中凸轮机构适于在上板(或设置在其间的结构)上施加力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14L 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的活塞,并且其中活塞适于在上板(或设置在上板和下板之间的结构)上施加压力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 14M 示出了根据本公开的实施例,与上板连通的凸轮机构,并且其中凸轮机构适于在上板(或设置在其间的结构)上施加力,以在上板和下板之间施加或保持密封接合。
图 15A 提供了根据一个实施例的包括脉管的组件的俯视图,在该脉管中可以执行去掩蔽操作。
图 15B 提供了根据本公开的一个实施例的包括脉管和铰接上板的组件的侧视图。
图 15C 提供了根据一个实施例的包括脉管的组件的透视图,在该脉管中可以执行去掩蔽操作。
图 15D 提供了根据一个实施例的包括脉管的组件的透视图,在该脉管中可以执行去掩蔽操作。
图 15E 提供了根据一个实施例的包括脉管的组件的透视图,在该脉管中可以执行去掩蔽操作。
图 16A 示出了根据本公开的一个实施例,在处理期间下板从第一区域到第二区域以及到第三区域的行进。
图 16B 示出了根据本公开的一个实施例,在处理期间具有基于楔形的形状的下板从第一区域到第二区域以及到第三区域的行进。
图 16C 示出了根据本公开的一个实施例,在处理期间具有基于楔形的形状的下板从第一区域到第二区域以及到第三区域的行进。
图 16D 示出了根据本公开的一个实施例的具有基于楔形的形状的下板和上板,并且其中上板和下板可以独立地朝向彼此移动。
图 17A 示出了根据本公开的一个实施例的具有多种可互操作模块的系统。
图 17B 示出了根据本公开的一个实施例的具有四个分立组件的系统。
图 17C 示出了根据本公开的一个实施例的具有多个分立组件的系统。
图 18A 示出了根据本公开一个实施例的组件。
图 18B 示出了根据本公开一个实施例的组件。
图 18C 示出了根据本公开一个实施例的组件。
图 19A 示出了根据本公开的一个实施例的组件的俯视图,该组件包括圆盘圆盘传送带、一个或多个基底装载器和下板。
图 19B 示出了根据本公开的一个实施例的图 19A 的组件的侧视图,该组件包括圆盘圆盘传送带、一个或多个基底装载器和下板。
图 19C 示出了根据本公开的一个实施例的图 19A 的组件的透视图,该组件包括圆盘圆盘传送带、一个或多个基底装载器和下板。
图 20A 示出了根据本公开的一个实施例的系统的透视图,该系统包括多个圆盘圆盘传送带、基底保持器、基底装载器、下板和上板。
图 20B 示出了根据本公开的一个实施例的系统的俯视图,该系统包括多个圆盘圆盘传送带、基底保持器、基底装载器、下板和上板。
图 21A 示出了根据本公开的一个实施例的加热和/或冷却元件相对于上板和下板的布置。
图 21B 示出了根据本公开的一个实施例的加热和/或冷却元件相对于上板和下板的布置。
图 21C 示出了根据本公开的一个实施例的加热和/或冷却元件相对于上板和下板的布置。
图 21D 示出了根据本公开的一个实施例的加热和/或冷却元件相对于上板和下板的布置。
图 22A 示出了根据本公开的一个实施例的配置有两个基底台的下板,其中下板与图 22B 的上板互补。
图 22B 示出了根据本公开的一个实施例的配置有两个凹腔的上板,其中上板与图 22A 的下板互补。
图 23A 示出了根据本公开的一个实施例的彼此靠近的上板和下板,其中上板包括可变形的密封元件,而下板包括突片。
图 23B 示出了根据本公开的一个实施例的彼此接合的上板和下板,其中上板包括可变形的密封元件,而下板包括突片。
图 24A 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件的下板的主体的侧剖视图。
图 24B 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件的下板的主体的侧剖视图。
图 24C 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件的下板的主体(主体的纵向侧)的侧剖视图。
图 24D 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件的下板的主体的侧剖视图。
图 25A 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,一个或多个加热模块(例如,加热筒)可以插入其中的镗孔)的下板的主体的侧剖视图。
图 25B 示出了根据本公开的一个实施例的下板的主体的侧剖视图,该下板包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,一个或多个用作用于流体的导管的流体通道,流体通道可以被加热和/或冷却,例如被加热和/或冷却到预定温度,或者根据来自控制单元的命令被按需加热和/或冷却)。
图 25C 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如用于插入一个或多个加热模块的镗孔;流体通道)的下板的主体的侧剖视图。
图 25D 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,多个流体通道)的下板的主体的侧剖视图。
图 25E 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,热电模块)的下板的主体的侧剖视图。
图 25F 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如用于插入一个或多个加热模块的镗孔;流体通道)的下板的主体的俯视剖视图。
图 25G 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,流体通道网络)的下板的主体的俯视剖视图。
图 25H 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,两个单独的流体通道网络)的下板的主体的俯视剖视图。
图 25I 和图 25J 示出了根据本公开的一个实施例的通过下板中的流体通道的流体流。
图 26A 示出了根据本公开的一个实施例的与热管理模块连通的主体的侧剖视图,其中热管理模块包括一个或多个加热和/或冷却元件。
图 26B 示出了根据本公开的一个实施例的与热管理模块连通的主体的侧剖视图,其中主体和热管理模块都包括一个或多个加热和/或冷却元件。
图 26C 示出了根据本公开的一个实施例的与热管理模块连通的主体的侧剖视图,其中热管理模块包括一个或多个加热和/或冷却元件。
图 26D 示出了根据本公开的一个实施例的与热管理模块连通的主体的侧剖视图,其中主体和热管理模块都包括一个或多个加热和/或冷却元件。
图 26E 示出了根据本公开的一个实施例的与热管理模块连通的主体的侧剖视图,其中主体和热管理模块都包括一个或多个加热和/或冷却元件。
图 26F 示出了根据本公开的一个实施例的包括由主体支撑的基底的样本处理设备,该主体与热管理模块热连通。
图 26G 示出了根据本公开的一个实施例的包括由主体支撑的基底的样本处理设备,该主体与热管理模块热连通。
图 27A 示出了根据本公开的一个实施例的设置在载体内的主体。
图 27B 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的透视图。
图 27C 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的透视图。
图 27D 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的俯视图。
图 27E 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的侧视剖视图。
图 27F 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的透视图,其中载体与拾取构件连通。
图 27G 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的透视图,其中载体与拾取构件连通,并且主体和载体与热管理模块热连通。
图 27H 示出了根据本公开的一个实施例的插入或嵌入载体内的主体的透视图,其中载体与拾取构件连通,并且其中主体和载体定位在热管理模块之上。
图 27I 示出了根据本公开的一个实施例的将包括主体的载体移动到热管理模块的叉式升降机装置。
图 28A 示出了根据本公开的一个实施例的下板的主体的俯视图。
图 28B 示出了根据本公开的一个实施例的下板的主体的俯视图。
图 28C 示出了根据本公开的一个实施例的包括真空端口和/或一个或多个压痕的下板的主体的透视图。
图 28D 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个压痕的下板的主体。该图还描绘了定位在基底附近的夹持器装置。
图 28E 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个压痕的下板的主体。该图还描绘了定位在基底附近的夹持器装置。
图 28F 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个压痕的下板的主体。该图还描绘了定位在基底附近的夹持器装置。
图 29A 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件的上板的主体的侧剖视图。
图 29B 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件的上板的主体的侧剖视图。
图 29C 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,流体通道)的上板的主体的侧剖视图。
图 29D 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如用于插入一个或多个加热模块的镗孔;流体通道)的上板的主体的侧剖视图。
图 29E 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如用于插入一个或多个加热模块的镗孔)的上板的主体的侧剖视图。
图 29F 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如用于插入一个或多个加热模块的镗孔;流体通道)的上板的主体的俯视剖视图。
图 29G 示出了根据本公开的一个实施例的包括一个或多个加热和/或冷却元件(例如,流体通道网络)的上板的主体的俯视剖视图。
图 30A 示出了彼此连通并且其中在其间形成有腔室的下板和上板的侧剖视图。该图还示出了根据本公开的一个实施例的上板和/或下板包括一个或多个加热和/或冷却元件。
图 30B 示出了彼此连通并且其中在其间形成有腔室的下板和上板的侧剖视图。该图还示出了根据本公开的一个实施例,上板和/或下板包括一个或多个加热和/或冷却元件(流体通道;用于插入一个或多个加热模块的镗孔)。
图 30C 示出了彼此连通的下板和上板的侧剖视图,其中在其间形成有腔室。该图还示出了根据本公开的一个实施例的上板和/或下板包括一个或多个加热和/或冷却元件(流体通道)。
图 30D 示出了彼此连通的下板和上板的侧剖视图,其中在其间形成有腔室。该图还示出了根据本公开的一个实施例的上板和/或下板包括一个或多个加热和/或冷却元件(流体通道,热电模块)。
图 30E 和图 30F 各自示出了上板和下板之间的流体流动路径,上板和下板中的每一个包括一个或多个流体通道。
图 31A 示出了根据本公开的一个实施例的包括可移动地联接至子组件的下板的样本处理组件,其中下板包括下接合表面和一个或多个基底台;上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面;和机动虎钳。
图 31B 示出了根据本公开的一个实施例的包括下接合表面和一个或多个基底台的下板;用于运送下板的子组件;上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面;和千斤顶螺旋机构。
图 31C 示出了根据本公开的一个实施例的包括下接合表面和一个或多个基底台的下板;用于运送下板的子组件;上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面;和剪式千斤顶机构。
图 31D 示出了根据本公开的一个实施例的包括下接合表面和一个或多个基底台的下板;用于运送下板的子组件;上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面;和剪式千斤顶机构。
图 31E 示出了根据本公开的一个实施例的包括下接合表面和一个或多个基底台的下板;用于运送下板的子组件;上板,其具有与下接合表面互补的上接合表面;和剪式千斤顶机构。
图 32A 示出了根据本公开的一个实施例的具有一个或多个附接构件的主体。
图 32B 示出了根据本公开的一个实施例的具有粗糙或图案化表面的主体。
图 32C 示出了根据本公开的一个实施例的其上设置有涂层的主体。
图 33A 示出了根据本公开的一个实施例的夹持器装置的夹持器臂。
图 33B 示出了根据本公开的一个实施例的夹持器装置的夹持器臂。
图 33C 示出了根据本公开的一个实施例的夹持器装置的夹持器臂。
图 33D 示出了根据本公开的一个实施例的夹持器装置的夹持器臂。
图 33E 示出了根据本公开一个实施例的包括吸盘的夹持器装置。
图 34A 示出了根据本公开的一个实施例,带有夹持器装置的基底向样本处理组件的移动,以及基底在样本处理组件的下板的主体上的后续位置。
图 34B 示出了根据本公开的一个实施例,使用夹持器装置和夹持器臂将基底放置到下板的主体上。
图 35A 示出了根据本公开的一个实施例的叉式升降机装置。
图 35B 示出了根据本公开的一个实施例的叉式升降机装置。
图 35C 示出了根据本公开的一个实施例的叉式升降机装置。
图 35D 示出了根据本公开的一个实施例的叉式升降机装置。
图 36A 示出了根据本公开的一个实施例的包括作用在基底的上表面上的汽缸的叉式升降机装置。
图 36B 示出了根据本公开的一个实施例的包括作用在基底的上表面上的汽缸的叉式升降机装置的替代视图。
图 36C 示出了根据本公开的一个实施例的包括作用在基底的上表面上的汽缸的叉式升降机装置的替代视图。
图 36D 示出了根据本公开的一个实施例的包括作用在基底的上表面上的汽缸的叉式升降机装置的替代视图。
图 36E 示出了根据本公开的一个实施例的包括作用在基底的上表面上的汽缸的叉式升降机装置的替代视图。
图 36F 示出了使用图 36A 至图 36E 所示的叉式升降机装置拾取基底。
图 37A 示出了根据本公开的一个实施例的用于拾取和移动载体的夹持器装置。
图 37B 示出了根据本公开的一个实施例的用于拾取和移动载体的夹持器装置。
图 37C 示出了根据本公开的一个实施例的用于拾取和移动载体的夹持器装置。
图 38A 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和凸起侧面的基底装载站。
图 38B 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和凸起侧面的基底装载站。
图 38C 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和一个或多个弹簧机构的基底装载站。
图 38D 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和一个或多个弹簧机构的基底装载站。
图 38E 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和一个或多个对准夹持器的基底装载站。
图 38F 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和一个或多个对准夹持器的基底装载站。
图 38G 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和一个或多个对准夹持器的基底装载站。
图 38H 示出了根据本公开的一个实施例的具有平台和一个或多个辊的基底装载站。
图 39A 示出了根据本公开一个实施例的彼此连通的上板和下板,从而形成腔室。该图还示出了可以独立调节的四个不同的热区,使得基底或基底台的至少一部分相对而言保持所形成的腔室内的最冷部件。
图 39B 示出了根据本公开一个实施例的彼此连通的上板和下板,从而形成腔室。该图进一步示出了可以独立调节的五个不同的热区,使得基底或基底台的至少一部分相对而言保持形成的腔室内的最冷部件。
图 39C 示出了根据本公开一个实施例的彼此连通的上板和下板,从而形成腔室。该图还示出了可以独立调节的六个不同的热区,使得基底或基底台的至少一部分相对而言保持所形成的腔室内的最冷部件。
图 40A 示出了下板的俯视图,其中示出了不同的热区 A、B、B’、C 和 D。在一些实施例中,热区 A 的至少一部分与基底连通,并且其中基底的至少一部分保持在低于热区B、B’、C 和/或 D 的温度。
图 40B 示出了根据本公开一个实施例的与下板连通的上板的侧剖视图,从而形成了腔室。该图还示出了可以独立调节的热区 A、B、C、D、E 和 F,使得设置在所形成的腔室内的基底的至少一部分保持在低于至少热区 C、D、E 和 F 的温度的温度。
图 40C 示出了上板的俯视图,其中示出了不同的热区 E 和 F。在一些实施例中,热区 E 的至少一部分与基底(例如设置在由上板和下板形成的腔室内的基底)连通,并且其中基底的至少一部分保持在低于热区 E 和 F 的温度。
图 41A、图 41B 和图 41C 各自示出了与一个或多个独立可控的加热和/或冷却元件连通的上板和/或下板的热分析。
图 42A 和图 42B 示出了与下板和其他系统部件连通的流体通道,这使得流体通道内的流体能够被冷却到预定温度。
图 43A - 图 43H 提供了流程图,其示出了使用本公开的任何样本处理组件和/或系统来执行去掩蔽操作的方法。
图 44 示出了在温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段中使用的时间和温度的实例。
图 45 提供了使用根据本公开一个实施例的样本处理组件产生的温度的实例。
图 46 提供了示意图,示出了一个或多个控制系统,该控制系统通信地联接至一个或多个加热元件、一个或多个冷却元件以及一个或多个传感器。
具体实施方式
还应该理解的是,除非指明是相反情况,否则在本文所要求保护的包括一个以上步骤或动作的任何方法中,所述方法的所述步骤或动作的顺序不必限于表述所述方法的所述步骤或动作的所述顺序。
定义
如本文所用,除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一 (a/an)”和“该/所述”包括复数个指代物。同样,除非上下文另有明确指示,否则词语“或”旨在包括“和”。术语“包括”定义为包容性,如“包括 A 或 B”是指包括 A、B 或 A 和 B。
如本文在说明书和权利要求书中所用,“或”应理解为与上文定义的“和/或”具有相同的含义。例如,在分隔列表中的项目时,“或”或“和/或”应解释为具有包容性,例如包含若干元素或元素列表中的至少一者元素,但也包含一个以上元素,以及任选地包含额外的未列出的项目。只有指明与之相反的术语,如“只有一个”或“恰好一个”,或者在权利要求中使用的“由...组成”,将指包含若干元素或元素列表中的恰好一个元素。一般来说,本文使用的术语“或者”只有在前面有“或”、“其中之一”、“只有一个”或“恰好一个”等排他性术语时,才应解释为表示排他性的替代选择(例如“一个或另一个,但不是两个”)。在权利要求书中使用的“基本上由...组成”应具有在专利法领域使用的普通含义。
“包括”、“包含”、“具有”等术语可互换使用,且含义相同。类似地,“s”、“包含”、“具有”等可互换使用并且具有相同的含义。具体而言,每个术语的定义都与普通美国专利法对“包括”的定义一致,因此每个术语都可理解为一个开放性术语,其含义为“至少以下”,并且也可理释为不排除额外的特征、限制、方面等。因此,例如“具有组件 a、b 和 c 的装置”是指所述装置至少包括组件 a、b 和 c。同样,短语:“涉及步骤 a、b 和 c 的方法”是指所述方法至少包括步骤 a、b 和 c。此外,尽管本文可以特定的顺序概述步骤和过程,但是本领域技术人员将认识到,所述顺序步骤和过程可能会有所不同。
如本文在说明书和权利要求书中所用,就一个或多个元素的列表而言,短语“至少一个”应理解为选自元素列表中任何一个或多个元素的至少一个元素,但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个,也不排除元素列表中的任何元素组合。除了在短语“至少一个”所涉及的元素列表中具体确定的元素之外,该定义还允许其他元素任选地存在,无论这些元素与具体确定的元素相关与否。因此,作为一个非限制性实例,“A 和 B中的至少一个”(或者等效地,“A 或 B 中的至少一个”,或者等效地,“A 和/或 B 中的至少一个”)在一个实施例中可以指至少一个任选地包括一个以上的 A,但没有 B(以及选择性地包括 B 以外的元素);在另一个实施例中,指至少一个选择性地包括一个以上的 B,但没有 A(以及选择性地包括 A 以外的元素);在又一个实施例中,指至少一个选择性地包括一个以上的 A,以及至少一个选择性地包括一个以上的 B(以及选择性地包括其他元素)等。
如本文所用,术语“抗原”是指抗体、抗体类似物(例如适体)或抗体片段所结合的物质。抗原可以是内源性的,其中它们作为正常或异常细胞代谢的结果,或者由于病毒或细胞内细菌感染而在细胞内产生。内源性抗原包括异种(异源)、自体和独特型或同种异体(同源)抗原。抗原也可以是肿瘤特异性抗原或由肿瘤细胞呈递。在这种情况下,它们被称为肿瘤特异性抗原 (TSA),并且通常由肿瘤特异性突变产生。抗原也可以是肿瘤相关抗原(TAA),其由肿瘤细胞和正常细胞呈递。抗原进一步包括 CD 抗原,它是指由白细胞表达的多种细胞表面标志物中的任何一种,并且可用于区分细胞谱系或发育阶段。此类标志物可以通过特定的单克隆抗体进行识别,并通过它们的分化簇进行编号。
如本文所用,术语“流体”是指在样本处理操作中使用的任何液体或液体组合物,包括水、溶剂、溶液(例如极性溶剂、非极性溶剂)、混合物、胶体、悬浮液等,该样本处理操作包括将液体或包含液体的组合物添加到基底、设置在基底上的样本等。流体可以是水性的或非水性的。流体的非限制性实例包括用于使石蜡包埋的生物学样本脱蜡的溶剂和/或溶液、水性清洁剂溶液、洗涤溶液、冲洗溶液、酸性溶液、碱性溶液、转移溶液和烃(例如烷烃、异烷烃和芳族化合物,诸如二甲苯)。流体的更进一步的实例包括用于使生物学样本脱水或再水化的溶剂(及其混合物)。在一些实施例中,洗涤溶液包含表面活性剂以促进洗涤液在载玻片的样本承载表面上的扩散。在一些实施例中,酸溶液包括去离子水、酸(例如乙酸)和溶剂。在一些实施例中,碱性溶液包括去离子水、碱和溶剂。在一些实施例中,转移溶液包括一种或多种二醇醚,例如一种或多种丙烯基二醇醚(例如丙二醇醚、二(丙二醇)醚和三(丙二醇)醚、乙二醇基二醇醚(例如,乙二醇醚、二(乙二醇)醚和三(乙二醇)醚)及其功能类似物。另外的洗涤液、转移液、酸溶液和碱溶液,以及它们的施加方法和施加它们的仪器在美国专利申请公开第 2016/0282374 号中描述,该美国专利申请公开的公开内容通过引用全文并入本文。
如本文所用,“水平”通常是指在水平方向的约 +/-2 度以内的角度,例如,在水平方向的约 +/-1 度以内,诸如在水平方向的约 +/-0.8 度以内。水平也指相对于水平方向的小角度范围,例如,相对于水平方向在约 0.1 度和 1.8 度之间的角度,诸如在约 0.2度和约 1.2 度之间的角度,例如在约 0.3 度和约 0.8 度之间的角度。例如,水平定位或保持的基底将具有这种取向,使得基底的大表面通常朝上和朝下,并且基本上平行于地面。在特定实施例中,保持水平的矩形基底,诸如显微镜载玻片将具有沿其短轴相对于水平方向在约 0.0 度至约 2.0 度之间的角度,沿其长轴相对于水平方向在约 0.0 度和 2.0 度之间的角度之间,同样基底的大表面通常朝上和朝下。同样地,水平布置或定位的子组件(例如,轨道)是基本上平行于地面或与水平方向成约 +/-2 度以内的角度的子组件。
如本文所用,术语“多个”是指两个或更多个,例如 3 个或更多个、4 个或更多个、5 个或更多个等。
如本文所用,术语“试剂”或“稀有试剂”是指溶液或悬浮液,包括特异性结合实体、抗体(一抗、二抗或抗体缀合物)、核酸探针(分离的核酸或分离的合成寡核苷酸,附接到可检测的标记或报告分子)、去掩蔽剂(本文所定义)、检测探针和染料或染色分子的溶液或悬浮液(例如,H&E 染色溶液、巴氏染色溶液等)。术语“检测探针”是指与特定靶标(例如核酸序列、蛋白质等)结合的核酸探针或抗体。检测探针可以包括用于检测的标记,诸如放射性同位素、酶底物、辅因子、配体、化学发光剂或荧光剂、半抗原(包括但不限于 DNP)和酶。替代地,检测探针可以不包含标记或标签并且可以被间接检测(例如使用对检测探针具有特异性的二抗)。术语“抗体缀合物”是指那些与一种或多种标记缀合(直接或间接)的抗体,其中抗体缀合物对特定靶标具有特异性并且其中标记能够被检测(直接或间接)。例如,抗体缀合物可以与半抗原偶联,诸如通过聚合物连接基和/或间隔物,并且可以借助于半抗原间接检测抗体缀合物。作为替代实例,抗体缀合物可与荧光团偶联,诸如通过聚合物连接基和/或间隔物,并且可直接检测抗体缀合物。抗体缀合物的实例描述于美国公开第 2014/0147906 号和美国专利号第 8,658,389 号;第 8,686,122 号;第 8,618,265 号;第 8,846,320 号;和第 8,445,191 号中,这些文献的公开内容通过引用全文并入本文。
如本文所用,术语“载片”是指任何合适尺寸的、可将生物学标本置于上面进行分析的任何基质(例如,全部或部分由玻璃、石英、塑料、硅等制成的基质),更特别地是指标准3 x 1 英寸显微镜载片或标准 75 mm x 25 mm 显微镜载片等“显微镜载片”。可以置于载片上的生物学标本的实例包括但不限于细胞学涂片、薄的组织切片(例如来自活检)和生物标本阵列,例如组织阵列、细胞阵列、DNA 阵列、RNA 阵列、蛋白质阵列或其任何组合。因此,在一个实施例中,将组织切片、DNA 样品、RNA 样品和/或蛋白质置于载片的特定位置上。在一些实施例中,术语“载片”可指 SELDI 和 MALDI 芯片,以及硅片。
如本文所用,术语“特异性结合实体”是指特异性结合对的成员。特异性结合对是特征在于彼此结合以实质性地排除与其他分子结合的分子对(例如,特异性结合对的结合常数可以比生物学样品中其他分子的结合对的两个成员中的任一者的结合常数大至少103 M-1、104 M-1 或 105 M-1)。特异性结合部分的实例包括特异性结合蛋白(例如,抗体、凝集素、链霉亲和素和蛋白 A 等抗生物素蛋白)。特异性结合部分也可以包括由这种特异性结合蛋白特异性结合的分子(或其部分)。特异性结合实体包括上述一抗或核酸探针。
如本文所用,术语“样品”、“组织样品”、“样本”或类似的术语是指从包括病毒在内的任何生物体中获得的包括生物分子(例如蛋白质、肽、核酸、脂质、碳水化合物或其组合)在内的任何样品。其他生物体的实例包括哺乳动物(例如人类;兽类动物,如猫、狗、马、牛和猪;以及实验室动物,如小鼠、大鼠和灵长类动物)、昆虫、环节动物、蛛形纲动物、有袋类动物、爬行类动物、两栖类动物、细菌和真菌。生物学样品包括组织样品(例如组织切片和组织的穿刺活检)、细胞样品(例如细胞学涂片,如子宫颈涂片或血液涂片或通过显微解剖获得),或细胞级分、碎片或细胞器(例如通过裂解细胞并通过离心或其他方式分离其组分获得)。生物学样品的其他实例包括血液、血清、尿液、精液、粪便、脑脊液、间质液、粘液、眼泪、汗液、脓液、活检组织(例如,通过手术活检或穿刺活检获得)、乳头抽吸物、耵聍、乳汁、阴道分泌物、唾液、拭子(例如口腔拭子)、或任何含有生物分子且从第一生物学样品导出的材料。在某些实施例中,本文使用的术语“生物学样品”是指从受试者获得的肿瘤或其一部分制备的样品(例如经均质或液化处理的样品)。
如本文所用,术语“染色剂”、“染色”或类似的术语通常是指对生物学标本的任何处理,所述处理检测和/或区分生物学标本中特定分子(例如脂质、蛋白质或核酸)或特定结构(例如正常或恶性细胞、细胞质、细胞核、高尔基氏体或细胞骨架)的存在、位置和/或量(例如浓度)。例如,染色可以将生物学标本的特定分子或特定细胞结构与周围部分进行比对,并且染色的强度可以测定所述标本中特定分子的量。染色不仅可以和明视野显微镜一起使用,而且还可以和相衬显微镜、电子显微镜和荧光显微镜等其他观察工具一起使用,以用于辅助观察分子、细胞结构和生物体。一些由系统进行的染色可以让细胞的轮廓清晰可视。由所述系统进行的其他染色可依赖于染色的且不对其他细胞组分染色或对其他细胞组分相对极少染色的特定细胞组分(例如分子或结构)。由所述系统进行的各类染色方法的实例包括但不限于,组织化学方法、免疫组化方法和基于核酸分子间的杂交反应等分子间反应(包括非共价结合相互作用)的其他方法。染色方法包括但不限于,初级染色方法(如 H&E染色、子宫颈染色等)、酶联免疫组化方法,以及原位 RNA 和 DNA 杂交方法,例如荧光原位杂交 (FISH)。
如本文所用,术语“基本上”意指展现出目标特征或特性的全部或接近全部范围或程度的定性条件。在一些实施例中,“基本上”意指在约 20% 以内。在一些实施例中,“基本上”意指在约 15% 以内。在一些实施例中,“基本上”意指在约 10% 以内。在一些实施例中,“基本上”意指在约 5% 以内。
如本文所用,术语“靶标”是指确定或可以确定存在、位置和/或浓度的任何分子。靶分子的实例包括蛋白质、表位、核酸序列和半抗原,例如与蛋白质共价结合的半抗原。通常,使用一个或多个特异性结合分子的缀合物和一个可检测的标记来检测靶分子。
如本文所用,术语“去掩蔽 (unmask)”或“去掩蔽 (unmasking)”是指在固定组织中修复抗原或靶标和/或改进抗原、氨基酸、肽、蛋白质、核酸和/或其他靶标的检测。例如,据信,否则可能未被检测到的抗原位点例如可能通过在去掩蔽期间破坏抗原周围的一些蛋白质交联而被揭示。在一些实施例中,抗原和/或其他靶标通过施加一种或多种去掩蔽剂(定义如下)、热和/或压力而去掩蔽。在一些实施例中,仅将一种或多种去掩蔽剂施加到样本以实现去掩蔽(例如不需要加热或压力)。在其他实施例中,仅施加热以实现去掩蔽。在一些实施例中,去掩蔽可以仅在存在水和加热的情况下发生。去掩蔽进一步在美国专利申请公开第 2009/0170152 号和第 2009/0104654 号中描述,这些公开的公开内容全文以引用方式并入本文。在一些实施例中,一旦将去掩蔽剂施加到样本上,去掩蔽就可以开始,而不管去掩蔽操作何时何地发生。例如,一旦将去掩蔽剂施加到样本上,但在去掩蔽操作开始之前,去掩蔽就可以开始。
如本文所用,术语“去掩蔽操作”是指在密封腔室内进行的去掩蔽的步骤或阶段。例如,去掩蔽操作可以包括在密封腔室中在一种或多种去掩蔽剂(下文定义)的存在下将设置在基底上的样本加热和/或加压达预定时间量的步骤。去掩蔽操作的其他步骤可包括冷却室或其任何部分或对密封腔室减压。去掩蔽操作的另外的其他步骤包括淬火、快速沸腾和/或在密封腔室中时向样本分配额外的流体和/或试剂的步骤。在一些实施例中,去掩蔽操作可包括在腔室形成之后发生的斜升阶段、温度保持阶段、温度斜降阶段、压力斜升阶段、压力保持阶段和/或压力斜降阶段。
如本文所用,术语“去掩蔽剂”是指分配到样本以帮助去掩蔽的任何液体,包括溶液和混合物。在一些实施例中,去掩蔽剂包括多种组分,诸如以下列举的组分。在一些实施例中,去掩蔽剂是缓冲溶液。在一些实施例中,缓冲溶液具有介于约 5 和约 10 之间的范围内的 pH。在其他实施例中,缓冲溶液具有介于约 7 和约 9 之间的范围内的 pH。在其他实施例中,缓冲溶液具有介于约 7.5 和约 11 之间的范围内的 pH。缓冲剂的非限制性实例包括柠檬酸、磷酸二氢钾、硼酸、二乙基巴比妥酸、哌嗪-N,N'-双(2-乙磺酸)、二甲基次胂酸、2-(N-吗啉代)乙磺酸、三(羟甲基)甲胺 (TRIS)、2-(N-吗啉代)乙磺酸 (TAPS)、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸 (Bicine)、N-三(羟甲基)甲基甘氨酸 (Tricine)、4-2-羟乙基-1-哌嗪乙磺酸 (HEPES)、2-{[三(羟甲基)甲基]氨基}乙磺酸 (TES) 及其组合。在一些实施例中,去掩蔽剂是水。在其他实施例中,缓冲溶液可以由三(羟甲基)甲胺 (TRIS)、2-(N-吗啉代)乙磺酸(TAPS)、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸 (Bicine)、N-三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)、4-2-羟乙基-1-哌嗪乙磺酸 (HEPES)、2-{[三(羟甲基)甲基]氨基}乙磺酸(TES) 或其组合构成。
在一些实施例中,去掩蔽剂包括具有碱性 pH 的基于 TRIS 的缓冲液。在一些实施例中,基于 TRIS 的缓冲液具有约 10 的 pH(例如在升高的温度)。在另外的其他实施例中,缓冲溶液可以是在升高的温度具有约 6.0 的 pH 的柠檬酸磷酸钠缓冲溶液。在其他实施例中,去掩蔽剂包括约 0.05% 的柠康酸酐。在其他实施例中,去掩蔽剂包括约 100mMTRIS 并且具有在约 8 和约 10 之间的 pH。在其他实施例中,去掩蔽剂包括约 10 mM 柠檬酸盐、约 2 mM EDTA和约 0.05% Tween 20,并且具有约 6.2 的 pH。在其他实施例中,去掩蔽剂包括约 0.01 M 柠檬酸盐缓冲液并且具有约 6.0 的 pH。
在一些实施例中,去掩蔽剂包括与任何释放的固定剂反应以防止其再次与样品反应的组分。这种去掩蔽剂的实例包括 purpald 或双甲酮。替代地或另外,去掩蔽剂可包括以可逆方式与蛋白质的游离氨基反应并因此保护它们免于与任何可用的甲醛例如柠康酐(CCA) 反应的组分。
在其他实施例中,去掩蔽剂包括螯合剂。螯合剂的实例包括但不限于乙二胺四乙酸 (EDTA)、乙二醇-双(β-氨基乙基醚)-N,N,N',N'-四乙酸 (EGTA)、EGTA/AM(EGTA,四(乙酰氧基甲基酯))、(1,2-双(邻氨基苯氧基)乙烷-N,N,N',N'-四乙酸)(BAPTA)、BAPTA/AM(EGTA 四(乙酰氧基甲基酯))、5,5'-二甲基-BAPTA-AM;1,2-双(2-氨基-5-甲基苯氧基)乙烷 (MAPTAM)、N,N,N',N'-四(2-吡啶基甲基)乙烷-1,2-二胺 (TPEN)、柠檬酸盐或离子载体诸如离子霉素或钙霉素或者其任何组合或混合物。
在其他实施例中,去掩蔽剂包括酶。酶的非限制性实例包括蛋白酶(诸如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶或蛋白酶 K)、核酸酶、聚糖酶和透明质酸酶。
在其他实施例中,去掩蔽剂包括离液剂。离液剂的非限制性实例包括丁醇、乙醇、胍盐(例如盐酸胍或硫氰酸胍)、高氯酸锂、乙酸锂、氯化镁、酚、丙醇、硫脲和尿素。
在其他实施例中,去掩蔽剂包括亲核试剂,例如向亲电子试剂提供电子对的化学物质。亲核试剂的非限制性实例包括氨、伯胺、仲胺和叔胺。亲核试剂的其他实例包括肼、醇和卤化物。
在其他实施例中,去掩蔽剂包括路易斯酸。路易斯酸的非限制性实例包括金属离子诸如铁 (III) 离子、铝离子、镁离子或其他缺电子化合物诸如甲苯磺酸、硼酸、三氟化硼和酒石酸。
在其他实施例中,去掩蔽剂可包括表面活性剂。如本文所用,“表面活性剂”被分类为阴离子、阳离子或非离子,这取决于它们的化学作用模式。通常,表面活性剂会降低两种液体之间的界面张力。表面活性剂的实例是十二烷基硫酸钠。合适的非离子表面活性剂的实例包括聚乙二醇单十六烷基醚、鲸蜡硬脂醇、鲸蜡醇、椰油酰胺二乙醇胺、椰油酰胺单乙醇胺、癸基葡糖苷、辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、聚乙二醇单异十六烷基醚、月桂基葡糖苷、壬基苯氧基聚乙氧基乙醇、4-壬基苯基-聚乙二醇、1-(4-壬基苯基)-1,4,7,10,13,16,19,22,25-九氧杂二十七烷-27-醇、壬苯醇醚、月桂酸甘油酯、八乙二醇单十二烷基醚、油醇、聚乙二醇-聚丙二醇、聚甘油聚蓖麻酸酯、聚山梨醇酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯。脱水山梨糖醇三硬脂酸酯;硬脂醇;聚乙二醇对(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯基醚;和聚氧乙烯 (20) 脱水山梨糖醇单油酸酯。辛基-、癸基、十二烷基-吡喃葡萄糖苷、-麦芽糖苷或脱氧胆酸。示例性表面活性剂以下列名称出售:Brij® 35、TWEEN®、Tergitol™、Triton™、Ecosurf™、Dowfax™、聚山梨醇酯 80™、BigCHAP、脱氧 BigCHAP、IGEPAL®、肥皂精、Thesit®、Nonidet®、Pluronic F-68、洋地黄皂苷、脱氧胆酸盐等。具体公开的工作实施例涉及使用选自 Brij® 35、TWEEN®、Tergitol™、Triton™ 的表面活性剂。另外的抗原去掩蔽剂公开在美国专利第 8,486,335 号中,该美国专利的公开内容通过引用全文并入本文。
在一些实施例中,去掩蔽剂包括去离子水、TRIS 和螯合剂。在一些实施例中,去掩蔽剂包括去离子水、TRIS 和螯合剂,并且具有在约 7 至约 9.5 之间的范围内的 pH 值。在一些实施例中,去掩蔽剂包括去离子水、TRIS、螯合剂和防腐剂。在一些实施例中,去掩蔽剂是 CC1,可从entana Medical Systems 公司, Tucson, AZ, USA获得。其他去掩蔽剂在本文中进一步描述在美国专利申请公开第 2009/0170152 号中,该美国专利申请公开的公开内容通过引用全文并入本文。
概述
如本文所述,本公开涉及包括 (a) 下板和 (b) 与下板互补的上板的样本处理组件。“互补”的上板和下板各自包括相互补充的特征或多组特征。例如,下板可以具有第一组特征(例如,基底台和下接合表面),并且上板可以具有第二组特征(例如,空腔和上接合表面)。在本例中,上板的空腔可以与基底台互补;并且上接合表面可以与下接合表面互补。
在一些实施例中,样本处理组件被配置成使得下板和上板可以彼此接触以形成腔室,诸如密封腔室。在一些实施例中,下板和上板中的一个或两个是可移动的。在一些实施例中,下板和上板都可独立地移动,诸如可在x 坐标、y 坐标和 z 坐标方向中的任一个方向上独立地移动。在其他实施例中,下板或上板中的一个是可移动的,而下板或上板中的另一个是固定的。在一些实施例中,下板朝向固定的上板移动。在其他实施例中,上板朝向固定的下板移动。
在一些实施例中,下板和/或上板中的一个或两个包括一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,上板内的任何加热和/或冷却元件可以与下板内的那些加热和/或冷却元件结合操作。如本文进一步描述的,上板和/或下板中的任何可独立操作的加热和/或冷却元件也可以与一个或多个热管理模块结合操作。结果,通过独立地控制存在于上板和下板(或在一个或多个热管理模块内)的各种加热和/或冷却元件,可以控制样本(诸如设置在基底上的样本)、基底和/或腔室的温度。
例如,可以独立地操作存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件(或热管理模块中的那些),使得基底的至少一部分或设置在基底上的样本保持为腔室内的最冷结构。例如,基底或设置在基底上的样本可以保持在低于由上板和下板形成的腔室内的上板、下板、端口、阀、腔室壁和/或任何其他结构的温度。
在一些实施例中,下板和/或上板中的任一个中的一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件可被布置成使得在它们的操作期间它们的布置和/或定位允许在所形成的腔室内(或沿着所形成的腔室的任何组成部分,包括下板和上板)建立一个或多个温度梯度。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件被布置成使得在它们的操作期间在基底台和围绕基底台的腔室的那些部分之间建立温度梯度。就此来说,温度梯度使基底台(或设置在其上的基底的至少一部分)能够保持在比腔室的其他相邻区域相对较低的温度。在一些实施例中,在去掩蔽操作的所有阶段(例如加热、加压、冷却、减压、淬火等)期间建立并保持温度梯度。在一些实施例中,建立并保持温度梯度,使得样本或基底的一部分是所形成的腔室内的“最冷”部件。例如,样本和/或基底的一部分可以保持在低于上板和/或下板、腔室壁、喷嘴、端口、温度探针、压力传感器等的任何其他部分的温度的温度。
在一些实施例中,上板联接至一个或多个力产生构件。在一些实施例中,该一个或多个力产生构件选自马达、螺杆、杠杆、活塞、凸轮机构等。在一些实施例中,该一个或多个力产生构件将预定量的力施加到至少上板或置在其间的任何结构上。在一些实施例中,施加的预定量的力小于由互补的上板和下板形成的腔室内的预定阈值压力产生的力。就此来说,由力产生构件施加的预定力小于将上板和下板推开的力,并且因此,力产生构件可以退缩或滑动,使得压力可以从所形成的腔室内释放。替代地,施加的预定量的力不超过由腔室内的预定阈值压力产生的力。据信,这可以作为一种安全机制,从而减轻腔室内超过预定阈值压力的压力积聚。在一些实施例中,下板和/或上板还可包括一个或多个端口和/或阀,使得超过预定阈值压力的压力可从腔室内的内部环境释放。例如,具有特定弹簧常数的弹簧可用作力产生构件的至少一部分,使得当腔室的内部压力超过预定压力时,弹簧将进一步塌缩并从腔室释放压力。
本公开还涉及包括腔室诸如由下板和与下板互补的上板形成的腔室的样本处理组件。在一些实施例中,可以在腔室内执行去掩蔽(例如抗原修复、靶标修复)。例如,可将气体和/或蒸汽引入到腔室以对腔室加压。再例如,一个或多个加热元件可被启动以加热存在于腔室内的一种或多种流体和/或试剂。在一些实施例中,一个或多个冷却元件与该一个或多个加热元件同时启动,以能够均匀地加热基底、设置在基底上的样本或腔室本身。在一些实施例中,腔室可具有任何尺寸和/或形状。在一些实施例中,腔室的尺寸被设计成容纳基底的至少一部分和设置在其上的任何样本、流体和/或试剂。
本公开还涉及包括一个或多个样本处理组件的系统。在一些实施例中,系统包括一个或多个样本处理组件以及至少一个分配装置。在一些实施例中,系统进一步包括一个或多个液体移除模块、混合模块、加压模块、成像模块、盖玻片模块等。在一些实施例中,系统包括具有一个或多个处理器和一个或多个存储器的控制系统。
样本处理组件的部件
如上所述,样本处理组件可以包括下板和与下板互补的上板。在一些实施例中,样本处理组件进一步包括至少一个附加部件,例如子组件、支撑构件、基底装载器、基底保持器、力产生构件等。这些部件中的每一个将在本文中进一步描述。
下板
本公开的样本处理组件包括至少一个下板,诸如图 1 - 图 4 所示的那些或模块化下板,诸如图 26A - 图 26E 中所示的那些。
参考图 1A - 图 1C,在一些实施例中,下板 10 包括主体 16,该主体具有下接合表面 11 和一个或多个基底台 12。在一些实施例中,该一个或多个基底台 12 均包括适于支撑基底 15(诸如显微镜载玻片)的上表面 12C(例如上平面)。
在一些实施例中,该一个或多个基底台 12 相对于下接合表面 11 升高。在其他实施例中,该一个或多个基底台 12 相对于下接合表面 11 凹陷。在其他实施例中,该一个或多个基底台 12 包括相对于下接合表面 11 升高或齐平的第一部分和相对于下接合表面 11 凹陷或齐平的第二部分。
在一些实施例中,基底台 12 具有基本上矩形的形状(参见例如图 1A 或图 1D)。在其他实施例中,基底台 12 具有圆形边缘。在另外的其他实施例中,基底台 12 具有斜切边缘 172(参见例如图 1H)。在一些实施例中,基底台 12 近似于基底的尺寸。在其他实施例中,基底台 12 大于基底的尺寸。在另外的其他实施例中,基底台 12 小于基底的尺寸。例如,基底台 12 的尺寸在至少一个维度上可小于标准显微镜载玻片。在一些实施例中,尺寸被设计成小于基底的基底台允许在由下板和互补的上板形成的腔室内形成的任何冷凝物在载玻片之下形成或在载玻片之下迁移。在一些实施例中,基底的一个边缘的至少一部分悬垂在基底台的一侧上。
在一些实施例中并且如本文所述,下板 10 被配置成与上板 30 互补(参见例如图 6B)。在一些实施例中,下板 10 适于使得由基底台 12 支撑的基底 15 在下板 10 移动时保持水平。以此方式,设置在其上的任何流体和/或试剂保留在基底上,例如它们不会迁移到基底的边缘或从基底流出。在一些实施例中,下板 10 的主体 16 是整体式的。在其他实施例中,主体 16 包括联接在一起的两个或更多个构件。本文描述了下板 10 的这些和其他特征。
在一些实施例中,下板 10 的主体 16 可以具有任何尺寸或形状,例如多边形形状或基于楔形的形状。同样,下接合表面 11 可以具有任何尺寸或形状,只要它与本文所述的上板 30 的上接合表面 31 互补(参见例如图 9A)。在一些实施例中,下板 10 的下接合表面 11 可具有与下板相同的大体形状。虽然未描绘,但在一些实施例中,下板 10 可具有不是直线而是曲线的下接合表面,再次假设上板的任何上接合表面与曲线下接合表面互补。
在一些实施例中并且如图 1、图 2、图 3和图 4 中的任一个中所示,下板 10 的主体 16 可具有大致矩形形状。在其他实施例中并参考1A,下板 10 的主体 16 包括长度2 和宽度 3,其总体比例符合显微镜载玻片的比例。在主体 16 具有矩形形状的实施例中,由基底台 12 的上平坦表面 12C 形成的平面与由下接合表面 11 形成的平面平行。
在其他实施例中,下板 10 的主体 16 具有基于楔形的形状。例如并且至少如图6A 所示,主体 16 的一侧可以具有从约第一高度 4 到约第二高度 5 逐渐变细的基于楔形的形状。图 6C 和图 6D 分别示出了基于楔形的主体 16 的两端的前端视图。在一些实施例中,具有基于楔形的形状的主体 16 还可包括下接合表面 11 和基底台 12(图 6A)。在一些实施例中并且如图 6A 所示,基底台 12 被配置成使得由基底台 12 的上平坦表面12C(以及由基底台 12 支撑的任何基底 15)形成的平面将与由下接合表面 11 形成的平面相交。在一些实施例中,基底台 12 的上表面 12C 被配置成使得设置在其上的基底被水平地保持,例如设置在上表面 12C 上的基底将保持平行于地面作为下板,如本文所述联接至子组件,横越子组件。
参考图 6A 和图 6B,在一些实施例中,基底台的第一端 12A 可以相对于下接合表面的第一部分 11A 升高;而基底台的第二端 12B 可以下接合表面的第二部分 11B 齐平或相对于其凹陷。在一些实施例中并参考图 6A,基底台的上表面 12C 设置在与高度 4相同、比其更高或更低的高度 6 处。图 6E 提供了替代的基于楔形的主体 16,其中基底台的第一端 12A 相对于下接合表面的第一部分 11A 升高;而基底台的第二端 12B 相对于下接合表面的第二部分 11B 凹陷。图 6F 提供了具有基于楔形的主体 16 的又一替代下板 10。
虽然没有在图 6A 中示出,但基底台 12 可包括一个或多个对准构件,诸如本文进一步描述的。在一些实施例中,该一个或多个对准构件的高度小于设置在基底台上的基底的高度。在其他实施例中,该一个或多个对准构件的高度约为基底高度的一半,或小于基底高度的一半。此外,基于楔形的下板 10 的主体 16 可以包括沟槽,诸如包围基底台 12的外围的沟槽。在一些实施例中,沟槽适于至少部分地接合如本文进一步描述的密封主体。
在一些实施例中,基底台 12 可以包括真空端口 170。在一些实施例中,基底台12 包括真空端口和一个或多个真空密封构件 171,诸如图 1D 到图 1H中所示。在一些实施例中,真空端口 170 垂直穿过主体 16 并与一个或多个真空管线和/或真空源流体连通。在一些实施例中,该一个或多个真空密封构件 171 具有非圆形形状。在一些实施例中,该一个或多个真空密封件 171 由诸如橡胶、硅或氟碳橡胶等材料构成。在一些实施例中,该一个或多个真空密封构件 171 包括 O 形环。在一些实施例中,基底台包括 1 个真空密封构件。在其他实施例中,基底台包括 2 个或更多个真空密封构件。在其他实施例中,基底台包括 3 个或更多个真空密封构件。在一些实施例中,该一个或多个真空密封构件中的每一个彼此邻接。
在一些实施例中,该一个或多个真空密封构件 171 是可压缩和/或暂时可变形的(例如可压缩约 5%、可压缩约 10%、可压缩约 15%、可压缩约 20%、可压缩约 25%等)。在一些实施例中,该一个或多个真空密封构件 171 可以处于未压缩状态,其中该一个或多个真空密封构件 171 可以向上延伸超过基底台 12 的表面 12C。在一些实施例中,该一个或多个真空密封构件 171 可以处于压缩状态,其中该一个或多个真空密封构件 171 可以被配置成保持与基底的背面(例如显微镜载玻片的背面)的气密密封,使得通过经由一个真空端口 170 抽吸的真空将基底拉靠在基底台 12 的表面 12C 上。
在一些实施例中,可以在基底和基底台之间抽真空。例如,可以抽取足够的真空以抑制或限制基底沿基底台的移动。可以降低或消除真空以从基底台移除基底。在美国专利第 9,989,448 号(其公开内容通过引用全文并入本文)中描述的真空端口、密封构件、密封表面、真空管线和真空源中的任一者可在本公开内容内使用。此外,如美国专利第 9,989,448 号内所述的真空端口的操作方法中的任一者都可以适用于本公开的下板 10。
至少参考图 2A - 图 2D,在一些实施例中,基底台 12 还可包括一个或多个对准构件 14。在一些实施例中,该一个或多个对准构件 14 适于将基底引导到基底台 12 的上表面 12C 上的适当位置,例如引导到在基底台 12 的上表面 12C 内居中的位置。在一些实施例中,基底台 12 可以包括 1 个和 10 个之间的对准构件。在一些实施例中,对准构件 14 是从基底台 12 的表面垂直突出的突起。在一些实施例中,突起可以具有任何尺寸和形状,诸如圆柱形或多边形。在一些实施例中,对准构件 14 是从基底台 12 的上表面12C 突出的销。在一些实施例中,一个或多个对准构件 14 位于基底台的端部 12A 和 12B中的一者或两者附近。在一些实施例中,该一个或多个对准构件的高度小于基底的高度。在其他实施例中,该一个或多个对准构件的高度约为基底高度的一半,或小于基底高度的一半。
在显微镜载玻片由基底台 12 支撑的情况下,一个或多个对准构件 14 可以位于基底台 12 上,使得它们定位在显微镜载玻片的终端处。例如,1、2 或 3 个对准构件 14可定位在显微镜载玻片 15 的标记端 15A 处的基底台 12 上;并且另外 1、2 或 3 个对准构件 14 可定位在载玻片 15 的相对终端(例如样本承载端)处的基底台 12 上。在一些实施例中,一个或多个对准构件 14 可以沿着基底台 12 的纵向长度的外围定位。再例如,并且再次在显微镜载玻片的情况下,一个或多个对准构件 14 可以沿着由基底台 12 支撑的载玻片的每个纵向边缘定位在基底台 12 上。在一些实施例中,对准构件 14 可以彼此等距地间隔开。在其他实施例中,对准构件 14 可以随机地间隔开。
至少参考图 3A 和图 3B,在一些实施例中,下板 10 还可包括沟槽 13,该沟槽至少部分地包围下板 10 的主体 16。如图 3A 和图 4A 所示,在一些实施例中,沟槽 13 可以包围基底台 12,使得下板 10 包括第一下接合表面 11A 和第二下接合表面 11B。在一些实施例中,沟槽 13 被配置成使得密封主体可以可移除地接合沟槽壁(未示出)。在一些实施例中,插入沟槽 13 中的密封主体可具有至少部分地接合沟槽壁的第一部分;以及从沟槽 13 突出并且至少部分地在接合表面 11A 和/或 11B 上面延伸的第二部分(使得其可用于与上接合表面 31 连通)。在一些实施例中,密封主体呈 O 形环密封件的形式。“O形环密封件”是指环形密封件,与其横截面的形状无关。在一些实施例中,基底台 12 还可以包括一个或多个对准构件,如图 4A -图 4C 所示。
在一些实施例中,密封主体可由耐化学品和/或耐热的材料构成。在一些实施例中,密封主体由金属构成。在一些实施例中,密封主体是可压缩的和/或暂时可变形的。在一些实施例中,密封主体由诸如橡胶、硅或氟碳橡胶等材料构成。橡胶的合适实例包括但不限于乙烯丙烯二烯单体 (EPDM)、乙烯丙烯橡胶、氯丁橡胶 (CR)、丁基橡胶 (IIR) 和硅酮橡胶。氟碳橡胶的合适实例包括但不限于二元系统的偏二氟乙烯橡胶诸如偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/三氟氯乙烯共聚物和偏二氟乙烯/五氟丙烯共聚物,三元系统的偏二氟乙烯橡胶诸如偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物和偏二氟乙烯/四氟乙烯/丙烯共聚物,四氟乙烯/丙烯共聚物,四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物以及热塑性塑料氟碳橡胶。
在其他实施例中,密封主体可由全氟弹性体构成,诸如美国专利第 7,834,096 号中所述的那些,该专利的公开内容通过引用全文并入本文。在其他实施例中,密封主体可由以下构成:腈,诸如丙烯腈-丁二烯 (NBR)、氢化腈 (HNBR) 和羧化腈 (XNBR);碳氟化合物(FKM);氟硅酮 (FVMQ);全氟弹性体 (FFKM);四氟乙烯丙烯 (FEPM);乙烯丙烯酸酯 (AEM);聚丙烯酸酯;和热塑性聚氨酯。在其他实施例中,密封件可由耐热材料构成,诸如美国专利第 7,919,554 号中描述的任何材料,该专利的公开内容通过引用全文并入本文。
在一些实施例中,密封主体 18 集成在可移除密封附接件 17 内,诸如图 5B所示。在一些实施例中,可移除密封附接件 17 被配置成接合下板 10 的一部分(但是,可移除密封附接件 17 也可以被配置成接合上板 30 的一部分)。例如,可移除密封附接件 17可包括一个或多个夹子 24,该夹子有利于将其附接到下板 10 的一部分(参见例如图5B)。在其他实施例中,可移除密封附接件 17 可以摩擦地接合下板 10 的外围。在另外的其他实施例中,可移除密封附接件 17 可被螺旋入下板 10 中。在一些实施例中,可移除密封附接件 17 的密封主体 18 装配到下部主体的沟槽 13 中并且至少部分地接合沟槽 13的壁。在一些实施例中,可移除密封附接件 17 的密封主体 18 的至少一部分在可移除密封附接件 17 的上表面上方延伸。在一些实施例中,密封主体被定位成使得它可以接触上接合表面 31 的一部分。在一些实施例中,可移除密封附接件 17 包括用作接合表面诸如用于接触和/或有利于与上板 30 的上接合表面 31 形成密封的下接合表面的上表面 25。在一些实施例中,可移除密封附接件 17 有助于保持形成在上板和下板之间的密封,尤其是当由上板和下板形成的腔室被加压时。在一些实施例中,可移除密封附接件 17 包括空腔 26,使得当可移除密封附接件 17 联接至下板 10 时,基底台 12(以及由基底台 12 支撑的任何基底 15)可被去掩蔽以用于进一步处理。
在一些实施例中,下板 10 包括在主体 16 内且邻近基底台 12 的一个或多个压痕。例如,图 28A、图 28B 和图 28C 各自示出具有两个压痕 173A 和 173B 的主体 16,其中该一个或多个压痕与基底台 12 的两个纵向侧相邻。压痕 173A 和 173B 可以是任何尺寸和/或形状。此外,压痕 173A 和 173B 在主体 16 内可具有任何深度。在一些实施例中,两个压痕 173A 和 173B 彼此对准。在其他实施例中,两个压痕 173A 和 173B 彼此偏移。在一些实施例中,压痕还设置在基底台 12 本身内。
在一些实施例中,该一个或多个压痕的尺寸被设计成容纳夹持器装置,例如尺寸被设计成容纳适于拾取和移动基底的夹持器装置的臂。本文描述了用于拾取由基底台支撑的载玻片的合适的夹持器装置。图 28D 和图 28E 示出包括一个或多个压痕 173A 和173B 的下板 10 的主体 16,并且进一步示出了分别在夹持器臂 461A 和 461B 内具有带凹口端 462A 和 462B 的夹持器装置 460。这些图示出了插入主体 16 内的压痕 173A 和173B 中的带凹口端 462A 和 462B。在图 28E 所示的配置中,夹持器臂 461A 和 461B 处于延伸配置,但是夹持器臂 461A 和 461B 可以缩回,使得夹持器臂 461A 和 461B 在所示方向 X 和 X' 上移动。在夹持器臂 461A 和 461B 缩回时,夹持器 460 的带凹口端462A 和 462B 朝向基底 15 移动,并且至少部分地围绕基底 15 的边缘,允许其被夹持器装置 460 拾取并移动,诸如在所示 Z 方向上。在一些实施例中,主体 16 内的压痕 173A和 173B 的尺寸被设计成在夹持器臂 461A 和 461B 的延伸位置和缩回位置两者中至少容纳带凹口端 462A 和 462B。
下板可包括一个或多个加热和/或冷却元件 21。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件 21 嵌入在下板 10 的主体 16 内。例如,图 24A 和图 24C 各自示出了具有主体 16 的下板 10,其中示出了一个或多个加热源极和/或冷却元件 21 嵌入下板10 的主体 16 内。任何数量的加热和/或冷却元件可以嵌入下板的主体 16 内,例如,1 个或多个加热和/或冷却元件、2 个或更多个加热和/或冷却元件、3 个或更多个加热和/或冷却元件、4 个或更多个加热和/或冷却元件、5 个或更多个加热和/或冷却元件、6 个或更多个加热和/或冷却元件等。同样地,下板 10 的主体 16 可以包括加热和/或冷却元件的任何组合,例如1 个加热和/或冷却元件;1 个加热元件和 1 个冷却元件;2 个加热元件;2个冷却元件;2 个加热元件和 1 个冷却元件;2 个冷却元件和 1 个加热元件;2 个冷却元件和 2 个加热元件;3 个加热元件;3 个冷却元件;3 个加热元件和 1 或 2 个冷却元件;3 个冷却元件和 1 或 2 个加热元件;3 个冷却元件和 3 个加热元件;等。
在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件 21 可以在下板的主体 16内具有任何布置。仅出于说明目的,图 24D 示出了与一个或多个冷却元件 21B 平行布置的一个或多个加热元件 21A。然而,技术人员将理解,该一个或多个加热和/或冷却元件可以并排布置(例如图 25A 的加热元件 401A 和 401B),以交错布置(例如,比较加热元件401A 和 401B 与加热元件 411A 和 411B),可以均匀间隔,可以随机间隔等。在一些实施例中,一个或多个加热和/或冷却元件可以定位在基底台下方。在其他实施例中,一个或多个加热和/或冷却元件可以定位在基底台下方,而附加加热和/或冷却元件定位在基底台下方定位的该一个或多个加热和/或冷却元件旁边,其中附加加热和/或冷却元件位于定位在基底台下方的该一个或多个加热和/或冷却元件的两侧(参见图 25C、图 25D 和图 25F)。
在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件可以被布置成使得在它们的操作期间(例如在任何加热和/或冷却步骤、温度斜升或温度斜降步骤期间),它们相对于下板的主体的布置和/或冷却定位使得能够在下板 10 的主体 16 的不同部分之间建立温度(或热)梯度。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件被布置成使得在操作期间在基底台和围绕基底台的主体的那些部分之间建立温度梯度。就此来说,温度梯度使基底台(或设置在其上的基底的至少一部分)能够保持在比下板 10 的主体 16 的其他相邻区域相对较低的温度。例如,并参考图 40A,基底台 12 的表面 12C 可保持在温度 A,而下板10 的主体 16 的围绕或邻近基底台 12 的那些部分可保持在温度 B、B'、C 和 D 下。按照这个特定实例,可以在 A 和 B 之间、A 和 B'之间、A 和 C 之间以及 A 和 D 之间建立温度梯度。在一些实施例中,当温度 A 保持在低于温度 B、B'、C 和 D 中任一个的温度时,基底台 12 的表面 12C 将相对地是下板 10 的“最冷”部分。
在一些实施例中,在温度斜升阶段(例如加热)期间和在温度斜降阶段(例如冷却或减少供应的热量)期间建立并保持温度梯度。在一些实施例中,甚至在温度斜升阶段开始之前,基底台的温度保持在比主体 16 的周围和/或相邻部分相对更冷的温度。据信,即使在温度斜升和斜降期间建立和保持温度梯度也能使基底的至少一部分保持比下板的主体的其他部分相对更冷。就此来说,当下板和上板(本文所述)彼此连通使得在其间形成腔室(例如形成封闭基底和/或基底台的腔室),基底的至少一部分和/或基底台被保持为所形成的腔室内的“最冷”部件,例如,比上板和/或下板的任何其他部分冷,比任何喷嘴、端口、温度探针、压力传感器等都冷。
例如,该一个或多个加热和/或冷却元件可以独立地操作,使得在任何温度斜升阶段期间,基底台 12 的表面 12C 始终保持在低于主体 16 的周围和/或相邻区域的温度的温度。即,在温度斜升阶段期间的任何一个特定时间,在一些实施例中,基底台 12 保持在低于主体 16 的周围和/或相邻部分的温度。例如并参考图 40A,假设温度斜升发生在 10分钟的时间段内,如果在 3 分钟的时间进行温度测量,温度 A 将相对低于温度 B、B'、C和/ 或 D。同样,如果要在 7 分钟进行第二次温度测量,温度 A 将相对低于温度 B、B'、C和/或 D。对于部分 A、B、B'、C 和/或 D中的任一部分达到预先确定的温度(例如在 10 分钟的时间点),此时 A 的温度测量将再次相对低于温度 B、B'、C 和/或 D。
如本文中进一步详细描述的,这被认为使得由基底台(或基底的任何部分)支撑的任何基底能够具有比下板的主体的相邻部分相对较低的温度。在一些实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的温度梯度在 5℃ 和 50℃ 之间的范围内。在其他实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的温度梯度在 5℃ 和 40℃之间的范围内。在另外的其他实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的热梯度在 5℃ 和 30℃ 之间的范围内。在进一步的实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的温度梯度在 5℃ 和 25℃ 之间的范围内。在再另外的实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的温度梯度在 5℃ 和 20℃ 之间的范围内。在其他实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的温度梯度在 5℃和 15℃ 之间的范围内。在其他实施例中,基底台和主体 16 的位于基底台两侧的部分之间的温度梯度在 5℃ 和 10℃ 之间的范围内。
嵌入下板 10 的主体 16 内的该一个或多个加热和/或冷却元件可以是本领域技术人员已知的任何类型,包括本文描述的那些中的任何一种。本领域技术人员将理解,在包括多于一个加热和/或冷却元件的那些下板实施例中,可以使用相同或不同类型的加热元件和/冷却元件。仅例如,下板 10 的主体 16 可包括一个或多个流体通道,用于使流体循环以实现主体的加热和/或冷却,并且主体 16 还可包括一个或多个镗孔,其中一个或多个孔加热模块(例如加热筒)可以插入该镗孔中。再例如,下板 10 的主体 16 可包括热电冷却模块以使得能够冷却至低于室温的温度以及用于使具有高于室温的温度的流体循环的一个或多个流体管或通道。
在一些实施例中,该一个或多个加热元件21包括加热筒。合适的加热筒包括美国专利 Nos. 3,927,301、4,617,455、1,882,365 和 1,433,691 中描述的那些。在一些实施例中,加热筒包括围绕圆柱形内核弯曲的加热箔,诸如陶瓷内核,完全被金属圆柱体覆盖。
下板 10 的主体 16 可包括一个或多个镗孔,加热模块例如加热筒可以插入到该镗孔中。在一些实施例中,可以在下板 10 的主体 16 内提供任何数量的镗孔,例如,1 个孔、2 个孔、3 个孔、4 个孔、6 个孔、8 个孔、12 个孔等。镗孔可以以任何方式布置在下板的主体 16 内。因此,主体 16 可容纳 1、2、3、4、6、8、12 个等加热筒。例如,图 25A 和图25C 各自示出了具有两个镗孔 401A 和 401B 的主体 16,加热筒可插入该镗孔。
在一些实施例中,一个或多个镗孔可以彼此均匀地间隔开。在其他实施例中,该一个或多个孔可以随机间隔开。在一些实施例中,镗孔通向下板 10 的纵向侧(参见例如图1D,其示出了下板 10 的纵向侧)。替代地,在其他实施例中,镗孔可以在下板的“短侧”上敞开,如图 25A 所示。如图 25F 所示,镗孔可横穿下板的主体 16 的整个长度(见镗孔401B)或可仅部分地穿过下板 10 的主体 16(见镗孔 401A 和 401C)。镗孔本身可以独立地具有任何尺寸和/或直径。
在一些实施例中,插入主体 16 中的该一个或多个加热筒中的每一个可以独立地操作。例如,假设下板 10 的主体 16 包括插入三个不同镗孔中的每一个中的三个加热筒,三个加热筒中的每一个都可以独立地操作,例如加热筒 1 和 3 可以其额定功率的 80%操作,而筒 2 以其额定功率的 40% 操作。
在其他实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热元件 21 包括具有烧结到绝缘陶瓷材料壳中的导电陶瓷材料的陶瓷元件。在其他实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热元件 21 包括电阻式电加热器。在另外的其他实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热元件 21 包括感应线圈。在另外的实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热元件利用红外辐射或微波辐射中的一种来加热基底或设置在基底上的样品。在一些实施例中,红外辐射或微波辐射用于加热流体,诸如存在于储存器内或存在于基底上的流体。在这些实施例中,流体用红外辐射或微波辐射加热,使得产生蒸汽。在一些实施例中,所产生的蒸汽用于加热样品和/或对由下板和互补的上板形成的腔室加压,如本文进一步描述的。
在其他实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热元件选自加热箔、加热丝或加热带中的一个或多个。说明在上板和下板中使用加热和/或冷却元件的另外的实施例示于图 21A - 图 21D中。在一些实施例中,下板 10 内的任何加热和/或冷却元件可以与上板 30 内的那些加热和/或冷却元件或任何热管理模块结合操作。结果,技术人员将理解,通过控制存在于上板和下板和/或热管理模块中的各种加热和/或冷却元件,基底台的温度、由基底台支撑的任何基底和/或腔室可以被调节,例如被调节以将样本的至少一部分或基底的至少一部分保持为由上板和下板形成的任何腔室内的最冷部件。
在一些实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热元件或冷却元件 21 包括珀耳帖装置或包括热电模块 402。合适的珀耳帖装置包括美国专利 Nos. 4,685,081、5,028,988、5,040,381 和 5,079,618 中所述的那些,该美国专利的公开内容通过引用全文并入本文。例如,图 25E 示出了嵌入下板 10 的主体 16 内的热电模块,其中热电模块的“热侧”与下板 10 的主体 16 热连通。当然,热电模块的“冷侧”可以类似地与下板 10 的主体 16 热连通。
在其他实施例中,嵌入主体 16 内的该一个或多个加热和/或冷却元件 21 包括一个或多个流体通道,其中该一个或多个流体通道用于使流体在下板 10 的主体 16 内循环。在一些实施例中,流体是加热油。在其他实施例中,流体是混合物,诸如包括多元醇(例如聚乙二醇或聚丙二醇)和/或醇(例如乙醇或甲醇)的水性混合物。
嵌入下板的主体 16 内的该一个或多个流体通道可以具有任何配置并且可以独立地操作。例如,并参考图 25B 和图 25F,该一个或多个流体通道 411A 和 411B 可以布置为两个独立的平行导管,其独立地允许合适的流体流过主体 16,例如流过主体 16 一侧上的第一开口(414A和414B),流过流体通道 411A 和 411B,并流出主体 16 的相对侧上的第二开口(413A 和 413B)。在此特定实例中,流体通道 411A 和 411B 可以各自被配置用于冷却,可以各自被配置用于加热,或者一个可以被配置用于加热而另一个被配置用于冷却。同样,流体通道 411A 和 411B 虽然都被配置用于加热,但可以被配置用于在不同温度加热。
示出主体 16 的横截面的图 25D 示出了包括多个流体通道 411A-411D 的下板10 的主体 16 的又一实例。在此特定实施例中,该多个流体通道 411A-411D 可以各自是独立的流体通道,可以全部互连,或者一些流体通道可以互连(例如 411B 和 411C 可以互连)而其他流体通道则不互连。在一些实施例中,一些流体通道 411A-411D 可用于使流体循环以加热主体 16、基底台 12、基底 15 或沉积在基底 15 上的任何样本;而其他流体通道 411A-411D 可用于使流体循环以冷却主体 16、基底台 12、基底 15 或沉积在基底 15上的任何样本。在一些实施例中,该一个或多个流体通道与一个或多个流体递送管线、端口、流体储存器、加热装置、冷却装置、热交换、泵和/或阀连通,使得流体可以独立地供应到每个流体通道。
替代地,该一个或多个流体通道可包括流体通道的网络 412,诸如图 25G 所示的那些。流体通道的网络 412 可以包括一个或多个独立可控的入口 414、出口 413 或阀(未示出),以便沿着特定的流体流动路径引导循环,或提供仅在通道网络的一部分内的循环。在一些实施例中,流体通道网络可与流体储存器(未示出)连通,并且其中可根据需要加热或冷却流体储存器。在一些实施例中,下板包括多于一个的流体通道网络。例如,图 25H 示出了包括流体通道的第一网络 412A 和流体通道的第二网络 412B 的下板 10。流体通道412A 和 412B 的网络中的每一个可以独立地操作,例如可以各自包括加热到不同温度的流体,可以各自具有不同的流体流速等。图 25I 和图 25J 均示出了具有设置在其中的至少一个流体通道 411 的下板 10,并且其中流体通道与再循环泵 601 和制冷机 602 连通。在一些实施例中,流体通道 411 进一步与流体储存器连通。
在一些实施例中,基底或设置在基底上的样品可用蒸汽加热,诸如本文所述。在这些实施例中,下板内的加热和/或冷却元件可用于与将蒸汽引入到设置在基底上的样本中相结合的热管理。
在一些实施例中,下板可包括一个或多个冷却元件。在一些实施例中,该一个或多个冷却元件是主动冷却元件。举例来说,主动冷却元件可包括一个或多个流体通道以促进冷却剂的流动并因此提供对样品、上板和/或下板的主动冷却,如上所述。
在其他实施例中,该一个或多个冷却元件是被动冷却元件,例如散热器。在一些实施例中,下板 10 包括散热器。在一些实施例中,散热器与下板 10 成一体。在一些实施例中,散热器形成在下板的主体 16 内。在其他实施例中,散热器形成在可与主体 16 接合的外壳构件 20 内,例如本文进一步描述的。例如,如图 8A 和 图 8B 所示,散热器 29 可以与外壳构件 20 成一体。在其他实施例中,散热器可以固定地固定到下板 10 的底表面,例如,可以粘在、螺旋在或夹在主体 16 或外壳构件 20 上。在一些实施例中,散热器为液冷散热器,或者散热器包括一个或多个风扇、热电冷却器或其任何组合。
如上所述,在下板 10 的主体 16 包括两个或更多个加热和/或冷却元件 21的那些实施例中,该两个或更多个加热和/或冷却元件 21可以相同或不同。例如,图 25C 和图25F 各自示出包括两种不同类型的加热和/或冷却元件的下板 10 的主体 16。在这些具体实例中,主体 16 包括两个流体通道 411A 和 411B (它们可以互连和/或彼此独立)和两个镗孔 401A 和 401B,加热筒可以插入到该镗孔中。在该特定实施例中,该两个流体通道可以独立地用于加热和/或冷却主体 16、基底台 12、基底 15 或沉积在基底 15 上的任何样本。
在一些实施例中,该两个可独立操作的流体通道 411A 和 411B 可用于建立第一温度(例如 95°),而镗孔 401A 和 401B 内的该两个可独立操作的加热筒可用于建立第二温度(例如140℃)。以此方式,可在下板 10 的主体 16 的部分之间建立温度梯度。进一步遵循以上实例,由于各种加热和/或冷却元件的布置和由各种加热和/或冷却元件中的每一个实现的温度,在基底台 12 下方的主体 16 的部分可以具有比在主体 16 的外围建立的温度更低的温度。根据该实例,同样由于建立的温度梯度,由基底台 12 支撑的基底 15 可以具有比主体的外围相对较低的温度。
在一些实施例中,下板 10 可包括用于混合流体和/或试剂的装置,该装置设置在基底 15 的表面上。在一些实施例中,用于混合流体和/或试剂的装置是非接触式混合装置。在一些实施例中,用于非接触式混合流体和/或试剂的装置可以集成到下板的主体中。在其他实施例中,非接触式混合流体和/或试剂的装置可以联接至下板的主体。在一些实施例中,下板 10 可包括能够向由基底台 12 支撑的基底 15 提供振动的元件或与这种元件通信。在其他实施例中,下板 10 可包括声波发生器,例如换能器。在一些实施例中,换能器是机械换能器。在在其他实施例中,换能器是压电换能器。在一些实施例中,换能器由产生机械振动的压电晶片构成。在一些实施例中,表面换能器用于在载玻片上分布或混合流体体积。用于非接触式混合的合适装置和方法在PCT公布第 WO/2018/215844 号中有所描述,该公布的公开内容全文以引用方式并入本文。
在一些实施例中,下板 10(或主体 16 或外壳构件 20)通过机器或铣削固体材料块形成。在其他实施例中,下板 10(或主体 16 或外壳构件 20)通过3D打印工艺形成。在其他实施例中,下板 10 或其任何部分由模具产生。下板 10 可由任何材料制成。例如,下板10 或其任何组成部分可由金属或合金;陶瓷;玻璃;玻璃环氧树脂层压板或塑料(例如衍生自聚合物、共聚物或聚合物或共聚物共混物)制成。合适的聚合物的实例包括但不限于聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚砜、聚偏二氟乙烯和聚苯硫醚。合适的金属材料的实例包括铝和钢。在一些实施例中,如果下板由金属制成,则金属可以被涂覆或未涂覆(例如涂覆有氟聚合物)。
在一些实施例中,下板具有范围在约 30 克至 200 克之间的总质量。在其他实施例中,下板具有范围在约 40 克到 180 克之间的总质量。在另外的其他实施例中,下板具有范围在约 40 克至 160 克之间的总质量。在另外的其他实施例中,下板具有范围在约40 克至 140 克之间的总质量。在其他实施例中,下板具有范围在约 40 克到 120 克之间的总质量。在其他实施例中,下板具有范围在约 50 克到 120 克之间的总质量。在其他实施例中,下板具有范围在约 50 克到 100 克之间的总质量。
在一些实施例中,下板具有范围在约 40 J/C 至约 110 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,下板具有范围在约 40 J/C 至约 100 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,下板具有范围在约 40 J/C 至约 90 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,下板具有范围在约 50 J/C 至约 80 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,下板具有范围在约 50 J/C至约 70 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,下板具有范围在约 55 J/C 至约 75 J/C之间的热容量。
至少参考图 7A - 图 7D、图 8A 和图 8B,在一些实施例中,下板 10 包括主体16 和外壳构件 20。如上所述,在一些实施例中,下板 10 的主体 16 和外壳构件 20彼此成一体并且由单个整体块形成,例如,由单个整体块铣削或加工而成。在其他实施例中,下板 10 的主体 16 适于装配(例如可释放地装配)在外壳构件 20 内(参见图 7A - 图 7D和图 8B)。在替代实施例中,下板 10 的主体 16 固定地附接到外壳构件 20,例如,胶粘到、螺旋入或夹在外壳构件 20 上。在其他实施例中,下板 10 的主体 16 与外壳构件 20可移除地接合。
例如,下板 10 的主体 16 可以根据需要插入到外壳构件 20 中和从外壳构件20 移除。本文中,可以设计单一类型的下板 10 并与各种类型的外壳构件 20 一起使用,其中各种外壳构件可以具有不同的形状和/或设计(例如,包括整体散热器的外壳构件;包括一个或多个没有一体式散热器的加热和/或冷却元件)。在一些实施例中,外壳构件 20被配置成接收主体 16,使得基底台 12 的上表面 12C 相对于外壳构件 20 的上表面 20C凹陷(图 7A 和图 8B)。
在其他实施例中,外壳构件 20 被配置成接收主体 16,使得基底台 12 的上表面12C 与外壳构件 20 的上表面 20C 齐平(图 7B)。在另外的其他实施例中,外壳构件 20被配置成接收主体 16,使得基底台 12 的上表面 12C 相对于外壳构件 20 的上表面 20C凸起(图 7C)。在其他实施例中,如图 7D 所示,外壳构件 20 包括与主体 16 热连通的一个或多个加热和/或冷却元件 21,并且该一个或多个加热和/或冷却元件 21 可包括本文所述的那些的任何组合。再次参考图 7D,该一个或多个加热和/或冷却元件 21 可以夹置在下板 10 的主体 16 和外壳构件 20 之间。替代地,该一个或多个加热和/或冷却元件可以单独设置在下板10的主体 16 和/或外壳构件 20 中的一者或两者中。
在一些实施例中,下板 710 具有模块化设计(参见例如图 26A- 图 26E)。据信具有模块化设计的下板使得下板(或其任何部分)能够用于多种不同的样本处理组件 100 并且能够以多种不同的方式用于多种不同的目的。例如,模块化下板 710 可适于搁置在样本处理组件 100 的其他部件上、接合或联接至样本处理组件 100 的其他部件。
在一些实施例中,模块化下板 710 包括具有下接合表面 711 的主体 716。在一些实施例中,模块化下板 710 包括热管理模块(本文所述)。在一些实施例中,主体 716 可以搁置在热管理模块 440 上、接合或联接至热管理模块 440。图 26,例如图 26A - 图26G 各自示出了搁置在热管理模块 440 上的主体 716。
在一些实施例中,主体 716 包括作为主体 716 的一部分并与主体 716 成一体的基底台 712。在一些实施例中,主体 716 可被拾取、运送到并沉积到热管理模块 440上,同时基底由主体 716 的基底台支撑(其中包括基底台 712 和热管理模块 440 的主体716 一起构成模块化下板 710)。在一些实施例中,主体 716 可以在不同的热管理模块440 之间或在样本处理组件 100 或系统 200 的不同部件之间运送。在一些实施例中,主体 716 本身可以包括本文关于下板 10 的主体 16 描述的任何部件,例如一个或多个加热和/或冷却元件、一个或多个对准构件等。主体 716 可由任何材料构成,包括本文关于下板 10 描述的那些材料中的任何材料。
在其他实施例中,主体 716 包括下接合表面但不包括一体式基底台。相反,模块化下板 710 包括具有可分离基底台的主体 716。以此方式,可分离基底台可用作基底的载体。例如,基底可以设置在可分离基底台上,并且基底和可分离基底台对可以一起被拾取、运送到并沉积到主体 716 上。进一步遵循此实例,一旦使用模块化下板 710(例如,包括单独的基底台、主体 716 和热管理模块)完成去掩蔽操作,可分离基底台(再次充当基底的载体)可以被拾取和运送到样本处理组件 100 或系统 200 的其他部件。例如,可分离基底和可分离基底台可以一起被运送到染色设备或盖玻片设备。在一些实施例中,基底和单独的基底台对在系统 200 中的所有处理步骤中保持在一起。
在一些实施例中,并参考图 26A,模块化下板 710 包括主体 716,该主体具有基底台 712 和下接合表面 711,其中主体 716 与热管理模块 440 热连通。在一些实施例中,热管理模块 440 包括一个或多个加热和/或冷却元件 21,包括本文所述的那些加热元件和冷却元件中的任一个。例如,热管理模块 440 可以包括任何数量的加热和/或冷却元件,例如,1 个加热元件、1 个冷却元件、1 个加热元件和1 个冷却元件、2 个加热元件和1个冷却元件、2 个加热元件、2 个冷却元件、2 个加热元件和2 个冷却元件等。在一些实施例中,热管理模块 440 可用于保持和建立本文所述的任何温度梯度。在一些实施例中,主体 716 和该一个或多个热管理模块 440 两者都包括一个或多个加热和/或冷却元件 21(参见例如图 26B)。
在一些实施例中,并且至少参考图 26C 和图 26D,热管理模块 440 包括一个或多个电触点和/或一个或多个端口,例如一个或多个用于向另一系统部件供电的电触点和/或一个或多个用于向流体通道供应流体或用于从储存器接收流体的端口。同样,模块化下板 710 的主体 716 可以包括一个或多个用于从热管理模块 440 接收电力的互补电触点和/或一个或多个用于从热管理模块 440 接收流体的互补端口。
例如,且如图 26C 所示,模块化下板 710 的主体 716 可包括一个或多个镗孔401A 和 401B,加热筒插入该镗孔中。为了保持主体 716 能够在不同处理区域和/或不同样本处理组件 100 (或甚至其他系统 200 的部件) 之间运送的能力并且不受连接至主体716 或其子部件的电线的阻碍,主体 716 可以包括一个或多个电触点 442A 和 442B,使得可以从热管理模块 440 接收电力。同样,且如图 26C 和图 26D 所示,主体 716 可以包括一个或多个流体通道 411,其中流体可以经由一个或多个端口 441A 和 441B 被接收到流体通道 411 中,端口 411A 和 441B 与热管理模块 440 上的该一个或多个端口互补。以此方式,模块化下板 710 的主体 716 可在不直接连接至任何流体递送管线的情况下移动。
图 26E 示出了其中主体 716 与热管理模块 440 热连通的另一实施例,其中模块化下板 710 的主体 716 包括加热筒可插入其中的镗孔 401A 和 401B,并且其中模块化下板 710 的主体 716 包括电触点 442A 和 442B ,用于向插入到镗孔 401A 和 401B中的加热筒提供电力。图 26E 所示实施例进一步说明热管理模块 440 可包括一个或多个独立的流体通道 411A 和 411B。在这种特定的模块化下板 710 配置中,可以经由电触点442A 和 442B 从热管理模块 440 向插入到镗孔 401A 和 401B 中的加热筒递送电力以实现模块化下板 710 的主体 716 和/或基底台 712的加热。同时,热管理模块 440 可以向模块化下板 710 的主体 716 和/或基底台 712 提供额外的加热;或者可以根据在流体通道 411A 和 411B 内循环的流体的温度向模块化下板 710 的主体 716 和/或基底台712 提供冷却。
图 26F 示出了定位在基底台(未示出)上的基底 15,该基底台与主体 716 成一体。在此特定实施例中,主体 716 被示为与包括一个或多个加热和/或冷却元件的热管理模块 440 热连通。图 26F 还示出与运送构件 433 连通的主体 716,使得运送构件 433能够将主体 716 递送到热管理模块 440 上方但在上板 30 下方的位置。图 26G 示出了与模块化下板 710 的主体 716 成一体的基底台 712,其中主体 716 进一步包括下接合表面 711、真空端口 170 和真空密封元件 171。模块化下板 710 的主体 716 被示出为由热管理模块 440 支撑并且与热管理模块 440 热连通。
参考图32A,主体 716 还可包括定位在主体 716 的相对端(例如纵向端)上的一个或多个附接构件 431A 和 431B。在一些实施例中,该一个或多个附接构件 431A 和431B 促进主体 716 通过一个或多个夹持器或其他装置移动主体 716,夹持器或其他装置被配置成拾取和/或移动主体716,诸如在 x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的任一个方向上。例如,夹持器或其他拾取装置可以被配置成通过保持在第一附接构件 431A和第二附接构件 431B 上来拾取和移动 710 的主体 716。在另外的其他实施例中,主体716 可以在主体 716 的下表面内包括一个或多个凹口 430A 和 430B,使得夹持器或拾取装置(本文进一步描述)可以从下方轻托主体 716,从而在任何运送操作期间支撑它(见图32A)。
在一些实施例中,主体 716 的一个或多个侧具有已被粗糙化或图案化 160(见图32B)的表面,以增加主体 716 的该一个或多个侧与被配置成抓紧主体 716 的夹持器或其他拾取装置之间的摩擦。在其他实施例中,主体 716 的一个或多个侧具有包括涂层 161(见图 32C),例如聚合物涂层的表面,以增加 710的主体 716 的一个或多个经涂覆侧和被配置成抓紧主体 716 的夹持器或其他拾取装置之间的摩擦。
如图 27A- 图 27E 所示,具有基底台 712 和下接合表面 711 的主体 716 可以结合在载体块 432 内。载体块 432 可以具有任何尺寸或形状。在一些实施例中,载体块的尺寸和/或形状有利于它被夹持器装置 460 或其他拾取装置拾取。图 27D 示出了结合在载体块 432 内的主体 716 的仰视图。图 27E 示出了结合在载体块 432 内的主体 716的侧剖视图。
在一些实施例中,主体 716 可以固定在载体块 432 内。在其他实施例中,主体716 可移除地与载体块 432 接合。在一些实施例中,单个主体 716 可以与不同尺寸和/或形状的载体块 432 一起使用。在一些实施例中,载体块 432 是一次性的,而主体 716 是可重复使用的。在一些实施例中,并参考图 27A,主体 716 进一步包括一个或多个附接构件 431A 和 431B。在一些实施例中,该一个或多个附接构件 431A 和 431B 是从主体 716(例如,从主体的纵向端)发出并且与主体 716 成一体的突出物。在一些实施例中,主体716 上的附接构件 431A 和 431B 可以具有任何尺寸和/或形状,只要载体块 432 具有容纳附接构件 431A 和 431B 的互补形状。在一些实施例中,该一个或多个附接构件 431A和 431B 促进主体 716 在载体块 432 内的对准和/或在组合的主体 716 和载体块 432移动时将主体 716 固定在载体块 432 内,诸如移动到热管理模块 440 或样本处理组件100 或系统 200 的其他部件。
在一些实施例中,载体块 432 由选自聚合物、共聚物、金属等的材料构成。在一些实施例中,载体块 432 由与主体 716 的材料相同的材料构成。在其他实施例中,主体 716由第一材料(例如金属)构成,而载体块 432 由第二材料(例如耐热共聚物)构成。在一些实施例中,载体块 432 的一个或多个侧具有已被粗糙化或图案化的表面,以增加载体块 432的该一个或多个侧与夹持器或其他拾取装置之间的摩擦。在其他实施例中,载体块 432 的一个或多个侧具有包括涂层诸如聚合物涂层的表面,以增加载体块 432 的该一个或多个经涂覆侧与夹持器或其他拾取装置之间的摩擦。
包括载体块 432 的主体 716 的移动示于图 27F- 图 27H中。具体地,图 27F 示出了包括与载体拾取构件 450 连通的载体块 432 的主体 716 。在一些实施例中,载体拾取构件 450 包括载体拾取主体 452 以及一对载体拾取臂 451A 和 451B。在一些实施例中,载体拾取主体 452 以及载体拾取臂 451A 和 451B被配置成支撑载体块 432 的边缘。例如,载体块 432 的尺寸可以设置为搁置在载体拾取主体 452 的一部分以及载体拾取臂451A 和 451B 两者的顶部上。图 27G 示出了在载体拾取主体 450 和载体块 432 已经移动到邻近热管理模块 440 的位置之后包括载体块 432 的主体 716。如图 27G 所示,载体块 432 至少由载体拾取臂 451A 和 451B 支撑。图 27H 示出了在载体 432 已经由拾取装置(本文所述)移动并定位在热管理模块 440 的顶部上之后,包括载体块 432 的主体716。如图 27H 所示,载体拾取臂 451A 和 451B 不再与载体块 432 的边缘连通,例如支撑。如图所示,载体拾取装置和载体拾取构件可以远离热管理单元 440 移动,同时留下由热管理模块 440 支撑的载体块 432 和主体 716。
尽管未示出,但在一些实施例中,下板可包括两个或更多个基底台。在其他实施例中,下板可包括三个或更多个基底台。在另外的其他实施例中,下板可包括四个或更多个基底台。在其他实施例中,下板可以包括 10 个或更多个基底台。例如,图 22A 示出了具有彼此平行布置的两个基底台 12 的下板。在下板包括两个或更多个基底台的实施例中,在一些实施例中,上板将包括与具有该两个或更多个基底台的下板的特征互补的特征(参见例如图 22B,其包括适于接纳至少图 22A 的基底 15 的两个空腔 32)。在这种实施例中,互补的上板和下板可以放在一起以形成腔室,其中腔室适于一起处理两个或更多个基底。在一些实施例中,上板和下板可以被配置成使得在每个基底台之间存在分隔器。以此方式,分隔器可用于提供由单个上板和单个下板形成的单独的处理室。在一些实施例中,多个基底中的每一个可以由相同的加热元件加热,或者每个可以用单独的加热元件,诸如嵌入在每个基底台内的单独的加热元件独立地加热。本文中描述腔室的其他特征以及腔室是如何由具有某些互补特征的下板和上板形成。
上板
本公开的样本处理组件包括至少一个上板,诸如图 9A- 图 9H所示的那些。参考图 9A,在一些实施例中,上板 30 包括具有上接合表面 31 的主体 33。在一些实施例中,上板 30 进一步包括一个或多个空腔 32(至少图 9A),例如一个或多个凹入主体 33 中的空腔。在一些实施例中,上板可包括具有上接合表面 31 的主体 33,但与图 9A 所示的实施例不同,上板 30 可以不包括凹腔(参见例如图 10E)。
在一些实施例中,上板 30 包括与下板 10 的特征互补的元件。在一些实施例中,上板 30 的特征至少部分地适形于下板 10 上存在的特征。特别地,上板 30 包括适于适形于下板 10 的那些特征的元件,使得当上板和下板放在一起时,可以形成腔室。就此来说,上板和下板可被认为是彼此的补充物,使得上板适于适应下板的特征(或反之亦然)。
与下板 10 一样,上板 30 可以具有任何尺寸或形状,只要上板 30 与下板 10互补即可。例如,如图 9A- 图 9H 所示,上板 30 可具有大致矩形形状,其中矩形上板和下板彼此互补。替代地,如图 6A 和图 6B 所示,上板 30 和下板 10 可分别都具有基于楔形的形状,其中上板 30 包括具有与下接合表面 11 或 711 的尺寸和/或形状互补的尺寸和/或形状的上接合表面 31,但其中上表面和下表面具有不同的配置。
空腔 32 本身可以具有任何尺寸或形状。在一些实施例中,空腔 32 具有适于容纳下板 10 的特征,例如基底台 12和设置在基底台 12 上的任何基底 15的尺寸和/或形状。就此来说,空腔 32 可以具有与下板 10 的相对于下接合表面 11 或 711 凸起的那些部分互补的形状和尺寸。在一些实施例中,下板 10 的相对于下接合表面 11 凸起的部分可以具有第一配置,而空腔 32 可以适于具有与第一配置相反的第二配置(并且任选地,包括额外的顶部空间 40 以容纳任何基底、设置在基底上的流体和/或试剂)。此外,在一些实施例中,空腔 32 可适于容纳设置在基底 15 的表面上的任何流体、试剂或样本和/或进一步容纳顶部空间,例如基底表面 15C 上方的预定死体积。
图 9C 和图 9D 提供了主体 33 的剖视图,示出了空腔 32 的非限制性实例。在一些实施例中,空腔 32 的尺寸大致相同于或大于基底 15 的尺寸。在一些实施例中,空腔32 具有与基底的体积至少相同的体积(例如,与基底的体积相同的体积和预定量的顶部空间体积)。在一些实施例中,空腔 32 的尺寸被设计成具有将不仅容纳基底而且容纳基底台12 的至少一部分的体积。作为非限制性实例,图 9C 示出了具有比基底 15 的体积大的体积的空腔 32。例如,可用的额外体积可以容纳支撑基底 15 的基底台 12 的至少一部分。通过另一个非限制性实例,图 9D 示出了尺寸被设计成至少容纳基底(例如显微镜载玻片)和设置在基底表面上的任何材料(包括流体、试剂和/或样品)的空腔 32。空腔进一步包括具有预定体积的顶部空间 40。虽然图 9C- 图 9F 示出了具有整体凹槽的空腔 32,但在一些实施例中,空腔 32 可以是分层的,诸如图 10A-图 10D 所示。在一些实施例中,分层空腔 32 可适形于下板 10 的特征,包括相对于下接合表面 11 凸起的那些特征。
参考图 9B,在一些实施例中,上板 30 包括密封构件 39,该密封构件相对于接合表面 31 凸起,例如从上接合表面 31 突出。在一些实施例中,密封构件 39 可由与主体33(例如铝主体 33 和铝密封构件 39)相同的材料构成。在一些实施例中,主体 33 和密封构件 39 由单个整体块加工或 3D 打印为单个单元。在一些实施例中,密封构件 39 适于装配在下板 10 中的沟槽 13内和/或接合该沟槽的壁。尽管未示出,但在其他实施例中,上板可替代地包括类似于下板 10 内的沟槽 13 的沟槽以容纳密封主体,例如上板可包括具有能够接合密封主体(诸如本文所述的那些)的沟槽。
在一些实施例中,上板 30 可包括一个或多个加热元件和/或一个或多个冷却元件,例如一个或多个适于加热和/或冷却上板的材料的元件。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件可以与用于下板所描述的那些相同或不同(参见上文的描述)。在一些实施例中,主动冷却元件包括多个流体流动通道以促进冷却剂的流动并因此提供样品、上板和/或下板的主动冷却。在一些实施例中,一个或多个加热和/或冷却元件被集成或嵌入在上板 30 内(参见例如图 9G 和图 9H)。在其他实施例中,一个或多个加热和/或冷却元件安装在上板 30 的主体 33 的一个或多个表面的外部。在一些实施例中,上板 30 可包括一体式散热器,例如形成到主体 33 的侧壁中的散热器。说明在上板和下板中使用加热和/或冷却元件的另外的实施例示于图 21A - 图 21D中。
在一些实施例中,上板 30 可包括一个或多个加热和/或冷却元件 21(参见图29A 和图 29B)。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件 21 嵌入在上板 30的主体 33 内。例如,图 29A 和图 29C 各自示出了具有主体 33 的上板 30,其中示出了一个或多个加热源极和/或冷却元件 21 嵌入上板 30 的主体 33 内。任何数量的加热和/或冷却元件可以嵌入上板 30 的主体 33 内。同样地,上板 30 的主体 33 可以包括加热和/或冷却元件的任何组合,例如,1 个加热和/或冷却元件;1 个加热元件和 1 个冷却元件;2个加热元件;2个冷却元件;2 个加热元件和 1 个冷却元件;2 个冷却元件和 1 个加热元件;2 个冷却元件和 2 个加热元件;3 个加热元件;3 个冷却元件;3 个加热元件和 1或 2 个冷却元件;3 个冷却元件和 1 或 2 个加热元件;3 个冷却元件和 3 个加热元件;等等。
在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件 21 可以在上板 30 的主体33 内具有任何布置。仅出于说明目的,图 29B 示出了与一个或多个冷却元件 21B 平行布置的一个或多个加热元件 21A。在一些实施例中,该一个或多个加热和/或冷却元件可以并排布置(例如图 29E 的加热元件 401A 和 401B),以交错布置(例如,比较元件 401A 和401B 与元件 411A 和 411B,如在图 29F中),可以均匀地或随机地间隔开等。在一些实施例中,一个或多个加热和/或冷却元件可以定位成与空腔 32 相对,而附加加热和/或冷却元件定位在与空腔 32 相对定位的该一个或多个加热和/或冷却元件旁边,其中附加加热和/或冷却元件位于与空腔相对定位的该一个或多个加热和/或冷却元件的两侧(参见图29D)。
上板 30 的主体 33 可包括一个或多个镗孔,加热模块例如加热筒可以插入到该镗孔中。在一些实施例中,可以在上板 30 的主体 33 内提供任何数量的镗孔,例如,1 个孔、2 个孔、3 个孔、4 个孔、6 个孔、8 个孔、12 个孔等。镗孔可以以任何方式布置在下板的主体 16 内。因此,主体 16 可容纳 1、2、3、4、6、8、12 个等加热筒。例如,图 29D 和图29E 各自示出了具有两个镗孔 401A 和 401B 的主体 33,加热筒可插入该镗孔。
在一些实施例中,一个或多个镗孔可以彼此均匀地间隔开。在其他实施例中,该一个或多个孔可以随机间隔开。在一些实施例中,镗孔通向上板 30 的纵向侧。替代地,在其他实施例中,镗孔可以在下板的“短侧”上敞开,如图 29E 所示。镗孔本身可以独立地具有任何尺寸和/或直径。
在一些实施例中,插入主体 33 中的该一个或多个加热筒中的每一个可以独立地操作。例如,假设上板 30 的主体 33 包括插入三个镗孔中的三个加热筒,三个加热筒中的每一个都可以独立地操作,例如加热筒 1 和 3 可以其额定功率的 80% 操作,而筒 2 以其额定功率的 40% 操作。
在其他实施例中,嵌入上板 30 的主体 33 内的该一个或多个加热和/或冷却元件 21 包括一个或多个流体通道,其中该一个或多个流体通道用于使流体在上板 30 的主体 33 内循环。在一些实施例中,流体是加热油。在其他实施例中,流体是混合物,诸如包括多元醇(例如聚乙二醇或聚丙二醇)和/或醇(例如乙醇或甲醇)的水性混合物。嵌入上板 30的主体 33 内的该一个或多个流体通道可以具有任何配置并且可以独立地操作。例如,并参考图 29D 和图 29F,该一个或多个流体通道 411A 和 411B 可以布置为两个独立的平行导管,该两个独立的平行导管独立地允许合适的流体流过主体 33。在此特定实例中,流体通道 411A 和 411B 可以各自被配置用于冷却,可以各自被配置用于加热,或者一个可以被配置用于加热而另一个被配置用于冷却。同样,流体通道 411A 和 411B 虽然都被配置用于加热,但可以被配置用于在不同温度加热。
替代地,该一个或多个流体通道可包括流体通道的网络 412,诸如图 29G 所示的那些。流体通道的网络 412 可以包括一个或多个独立可控的入口 414、出口 413 或阀(未示出),以便沿着特定的流体流动路径引导循环,或提供仅在通道网络的一部分内的循环。在一些实施例中,流体通道网络可与流体储存器(未示出)连通,并且其中可根据需要加热或冷却流体储存器。
在一些实施例中,上板 30 内的任何加热和/或冷却元件可以与下板 10 内的那些加热和/或冷却元件或任何热管理模块结合操作。结果,技术人员将理解,通过控制存在于上板和下板和/或热管理模块中的各种加热和/或冷却元件,可以调节基底台、由基底台支撑的任何基底和/或腔室的温度。例如,可以操作存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,使得基底或设置在基底上的样本保持为腔室内的最冷结构,例如基底和/或设置在基底上的样本保持在低于由上板和下板形成的腔室内的上板、下板、端口和/或任何其他结构的温度。在一些实施例中,并参考图 40C,上板 30 的空腔 32 的温度保持在与上板30 的主体 33 的任何周围部分的温度 E 相同的温度 F 下。在其他实施例中,并参考图40C,上板 30 的空腔 32 的温度保持在低于上板 30 的主体 33 的任何周围部分的温度E 的温度 F 下。在其他实施例中,并参考图 40C,上板 30 的空腔 32 的温度保持在高于上板 30 的主体 33 的任何周围部分的温度 E 的温度 F 下。
在一些实施例中,上板可包括一个或多个端口。在一些实施例中,端口包括密封件或压力阀,使得气体和/或蒸汽可以被释放或引入(诸如从由互补的上板和下板形成的腔室)。在一些实施例中,该一个或多个端口被配置成使得气体和/或蒸汽可以被引入由上板和下板形成的腔室中。在一些实施例中,端口连接至气体和/或蒸汽源,并且阀可以独立地操作,使得蒸汽可以被引入,诸如进入形成在上板和下板之间的室中(参见图 21D)。在一些实施例中,引入气体和/或蒸汽以至少部分地加热基底和/或样品。在其他实施例中,气体和/或蒸汽被引入以对由上板和下板形成的腔室进行预加压。在其他实施例中,该一个或多个端口被配置用于引入一种或多种流体和/或试剂。
在一些实施例中,上板 30 进一步包括至少一个压力构件。在一些实施例中,该至少一个压力构件被配置成接收施加到上板 30 的外力,由一个或多个力产生构件施加的外力。在一些实施例中,该一个或多个力产生构件包括马达、弹簧、螺杆、杠杆、活塞(例如机械、电动、气动或液压致动的活塞)、凸轮机构或其任何组合。在一些实施例中,在外部施加的力在约 5 牛顿到约 3000 牛顿的范围内。在其他实施例中,在外部施加的力在约 10 牛顿到约 2000 牛顿的范围内。在其他实施例中,在外部施加的力在约 10 牛顿到约 1000牛顿的范围内。在其他实施例中,在外部施加的力在约 10 牛顿到约 500 牛顿的范围内。在另外的其他实施例中,在外部施加的力在约 10 牛顿至约 250 牛顿之间的范围内。在其他实施例中,在外部施加的力在约 20 牛顿到约 150 牛顿的范围内。在一些实施例中,力产生构件向上板 30 的压力构件施加预定量的力。在一些实施例中,施加到压力构件的预定量的力小于预定阈值压力或者不超过由互补的上板和下板形成的腔室内的内部环境的任何预定阈值压力的量。就此来说,由力产生构件施加的力小于将上板和下板推开的力,并且因此,力产生构件可以退缩或滑动,使得压力可以从所形成的腔室内释放。
在一些实施例中,该至少一个压力构件被配置成将任何接收到的力分布在上板30 的主体 33 上,例如,以将接收到的力均匀地分布在上板 30 之上。在一些实施例中且如图 9E 所示,该至少一个压力构件包括两个平行杆 34A 和 34B。在一些实施例中,平行杆 34A 和 34B 沿着上板 30 的主体 33 的纵向侧 41 延伸(也参见图 11A 和图 11B)。在其他实施例中,并参考图 9F,该至少一个压力构件包括压力板 35,例如,联接至上板 30的上表面 33A 的整体式压力板。在一些实施例中,压力板 35 的表面积大于上板 30 的上表面 33A 的表面积。在一些实施例中,压力板 35 的表面积小于上板 30 的上表面 33A的表面积。
尽管未示出,但在一些实施例中,主体 33 (或就此而言,压力板35)的上表面 33A可包括一个或多个适于将上板联接至支撑构件或子组件的安装点。
在一些实施例中,并且如图 9G和图 9H 所示,压力板 35 适于装配在主体 33 的空隙内。在一些实施例中,适于装配在主体 33 的空隙内的压力板 35 摩擦地接合上板 30的主体 33 的凸起部分。在其他实施例中,适于装配在主体 33 的空隙内的压力板35被固定地固定到上板 30 的主体 33,例如,胶粘到、螺旋入或夹在上板 30 上。在一些实施例中,加热元件 36 夹置在压力板 35 和主体 33 之间。在一些实施例中,压力板 35 还可以是一体式密封件 38。
在一些实施例中,上板 30 通过机器或铣削固体材料块来形成。在其他实施例中,上板 30 通过 3D 打印工艺形成。在其他实施例中,上板 30 或其任何部分由模具产生。上板 30 可由任何材料制成。例如,上板 30 或其任何组成部分可由金属或合金;陶瓷;玻璃;或塑料(例如衍生自聚合物、共聚物或聚合物或共聚物共混物)制成。合适的聚合物的实例包括但不限于聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚砜、聚偏二氟乙烯和聚苯硫醚。合适的金属材料的实例包括铝和钢。在一些实施例中,如果上板由金属制成,则金属可以被涂覆或未涂覆(例如涂覆有氟聚合物)。
在一些实施例中,上板具有范围在约 30 克至 200 克之间的总质量。在其他实施例中,上板具有范围在约 40 克到 180 克之间的总质量。在另外的其他实施例中,上板具有范围在约 40 克至 160 克之间的总质量。在另外的其他实施例中,上板具有范围在约40 克至 140 克之间的总质量。在其他实施例中,上板具有范围在约 40 克到 120 克之间的总质量。在其他实施例中,上板具有范围在约 50 克到 120 克之间的总质量。在其他实施例中,上板具有范围在约 50 克到 100 克之间的总质量。
在一些实施例中,上板具有范围在约 40 J/C 至约 110 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,上板具有范围在约 40 J/C 至约 100 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,上板具有范围在约 40 J/C 至约 90 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,上板具有范围在约 50 J/C 至约 80 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,上板具有范围在约 50 J/C至约 70 J/C 之间的热容量。在一些实施例中,上板具有范围在约 55 J/C 至约 75 J/C之间的热容量。
附加样本处理组件部件
在一些实施例中,本公开的样本处理组件包括 (i)下板;(ii) 与下板互补的上板;以及 (iii) 至少一个附加部件。在一些实施例中,该至少一个附加部件选自子组件、支撑构件、力产生构件、基底装载器等。
在一些实施例中,样本处理组件包括一个或多个子组件,例如下板和/或上板中的一个可以独立地联接(直接或间接)的轨道。在一些实施例中,该一个或多个子组件使得下板和/或上板能够在x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的任何一个方向上独立地移动。例如,并至少参考图 12A 和图 12B,在一些实施例中,本公开的样本处理组件可以包括可移动地联接至子组件 101 的下板 10。在一些实施例中,子组件是轨道。在一些实施例中,子组件包括联接至圆盘传送带或螺杆的马达,其中圆盘传送带或螺杆可以直接或间接地联接至下板 10。
在一些实施例中,子组件 101 可以是线性的或曲线的,例如弓形、半圆形等。在其他实施例中,子组件 101 可以具有复杂的形状,包括一个或多个线性部分和一个或多个曲线部分,例如两个线性部分以及中间弓形部分。在一些实施例中,两个或更多个下板 10可以联接至单个子组件 101,其中该两个或更多个板 10 中的每一个可以独立地移动或者可以被链接以使得它们一前一后地移动。
在一些实施例中,下板 10 可以直接联接至子组件 101,诸如在沿着子组件 101的顶部和/或侧面的轨道内(参见图 12A 和图 12B)。以这种方式,下板 10 可以直接在轨道内沿着子组件 101,诸如沿着子组件 101 的平面滑动或移动。
在其他实施例中,下板 10 可以间接地联接至子组件 101。例如,支撑构件 115A可以联接至 (i) 下板 10 的一部分和 (ii) 子组件 101 的轨道。在此特定实施例中,支撑构件 115A 有利于下板 10 沿着子组件 101 的移动。在一些实施例中,支撑构件 115A被配置成使得由基底 15 的上表面限定的平面保持水平,例如平行于地面,而不管下板 10沿子组件 101 的移动如何。在一些实施例中,支撑构件 115A 包括一个或多个弹簧。
在一些实施例中,子组件 101 可以水平定位。这在图 12A 中示出,其中子组件101 水平定位在 x,y 平面内。在此实施例中,下板 10 沿着子组件 101 的长度的水平移动将在 x,y 平面内。图 12A 还示出了具有平行于地面的上表面的基底台 12。由于轨道平行于地面定位,由基底台 12 支撑的任何基底 15 和设置在其上的任何样本、流体和/或试剂在下板 10 的整个移动过程中保持平行于地面(例如在图 12A 的 x,y 面内)。
在其他实施例中,子组件 101 的一端可以相对于另一端沿 z 轴升高。例如,图12B 示出了具有第一端 113 和第二端 114 的子组件 101,其中第一端 113 相对于第二端 114 沿 z 轴升高(下文称为“相对于水平方向偏移”或“水平偏移”)。在这种实施例中,下板 10 沿着水平偏移子组件 101 移动的分量将沿着 z 轴,例如对于移动存在垂直分量。这例如在图 16A 和图 16B 中进一步示出,其示出了下板 10 可以沿着子组件 101 移动,诸如从端部 114 移动到端部 113,并且从第一位置移动到第二位置以及其间的任何中间位置。
在一些实施例中,水平偏移角可呈范围在约 5 度至约 70 度之间的角度。在其他实施例中,水平偏移角可在约 5 度至约 60 度之间的范围内。在另外其他实施例中,水平偏移角可在约 5 度至约 50 度之间的范围内。在另外其他实施例中,水平偏移角可在约10 度至约 50 度之间的范围内。在另外其他实施例中,水平偏移角可在约 15 度至约 50度之间的范围内。在其他实施例中,水平偏移角可在约 20 度至约 50 度之间的范围内。在再另外的实施例中,水平偏移角可在约 20 度至约 45 度之间的范围内。
在子组件 101 相对于水平方向偏移的实施例中,支撑构件 115A 可适于对下板10 取向,并因此对基底台 12 的上表面取向,使得定位在其上的任何基底保持平行于地面并且在 x,y 平面内。在其他实施例中,下板本身被配置成使得下接合表面保持平行于地面或者基底台的表面保持平行于地面。
在一些实施例中,上板 30 可以联接至子组件。在一些实施例中,并参考图 14A,上板 30 可以联接至子组件,使得其固定在空间中,诸如通过支撑构件 115B。在下板 10固定的那些实施例中,上板可以可移动地联接至子组件(可在x 方向、y 方向和 z 方向中的任何一个方向上移动)。在这些实施例中,上板 30 可以允许其沿 x 轴、y 轴和 z 轴中的任一个轴移动的方式联接至子组件。替代地,上板 30 可以仅允许其在 z 轴内移动的方式联接。
在一些实施例中,上板可直接或间接地联接至一个或多个力产生构件。在一些实施例中,该一个或多个力产生构件包括马达、弹簧、螺杆、杠杆、活塞(例如机械、气动、电动或液压致动的活塞)、凸轮机构或其任何组合。在一些实施例中,力产生构件有利于上板沿z 轴移动(例如使上板移朝下板移动)或沿 z 轴施加力(使得力被施加以保持上板和下板彼此接触,即使在由上板和下板形成的腔室加压时也是如此)。在一些实施例中,该一个或多个力产生构件向上板上施加预定力。在一些实施例中,此预定力受到限制,使得如果腔室内的压力超过预定阈值压力,则由力产生构件施加的力被克服,并且力产生构件将滑动或退缩以释放腔室内可能产生的高于预定阈值压力的压力。例如,在该一个或多个力产生构件包括弹簧或活塞的情况下,弹簧或活塞可被配置成施加预定量的力,该预定量的力小于当腔室超过预定阈值压力时施加的任何力。在其他实施例中,压力释放端口和/或阀被包括在下板和上板中的任一者或两者中,使得不超过腔室的预定阈值压力。
在一些实施例中,样本处理组件可以包括基底装载器 302(参见例如图 19A),使得基底可以被移动到下板 10 或从下板 10 移除。本文进一步描述了基底装载器的其他方面及其在某些样本处理组件中的使用实例。
在一些实施例中,样本处理组件包括一个或多个基底和/或下板调平装置。基底和/或下板调平装置可包括例如一个或多个可调节支脚或其他调节突出物或弹簧,使得基底可在处理期间保持在基本上水平位置,如本文所述。
由上板和下板形成的腔室
如上所述,本公开的样本处理组件可包括一个或多个腔室。在一些实施例中,每个腔室由下板和上板形成,其中上板与下板互补。在一些实施例中,分别由互补的上板 30 和下板 10 形成的腔室适于至少封闭基底 15 的上表面 15A 和设置在其上的任何流体、试剂和/或样品(参见例如、图 6B 和图 10A-图 10F)。在一些实施例中,互补的上板和下板可以被配置成使得仅基底或基底的一部分设置在所形成的腔室内。在其他实施例中,互补的上板和下板可以被配置成使得基底和基底台的一部分设置在所形成的腔室内。
如本文所述,上板 30 和下板 10 均被配置成具有彼此互补的尺寸和/或形状,使得存在于下板或上板中的一个上的特征被上板中的另一个容纳。在一些实施例中,当上板30 和下板 10(或 710)的互补的上接合表面 31 和下接合表面 11 (或 711)分别彼此接触时,可形成腔室。在一些实施例中,上接合表面 31 和下接合表面 11(或 711)之间的接触有利于形成密封,例如气密密封或防潮密封。在一些实施例中,如本文进一步描述的,通过将外力施加到上板和下板中的一者或两者上进一步有利于形成密封。
在一些实施例中,分别由下板 10 和上板 30 形成的腔室提供可根据用户偏好控制的环境。例如,腔室可以被配置成使得所形成的腔室内部或周围的环境不同于腔室外部的环境,例如下板和上板之外的环境。在一些实施例中,所形成的腔室允许在升高的温度(例如大于室温的温度)和/或在升高的压力(例如大于大气的压力)下处理设置在基底表面上的样本、流体和/或试剂,如本文进一步所述。
在一些实施例中,由互补的上板和下板形成的腔室可以被内部加压,诸如通过加热存在于腔室中的流体和/或将气体和/或蒸汽引入到腔室中,诸如通过一个或多个与所形成的腔室连通的端口。例如,可以加热存在于基底上或腔室内的储存器内的流体以增加腔室内的压力。在一些实施例中,在下板中或在基底本身上设置流体储存器。在一些实施例中,上板本身或从上板突出的加热元件可以接触流体储存器(不管其位置如何)并且加热储存器内的流体以产生蒸汽。所产生的蒸汽然后可用于对腔室加热和/或加压。
替代地,可将气体和/或蒸汽引入到腔室(诸如通过一个或多个与腔室的内部环境连通的端口)以促进腔室的加压和/或加热。在一些实施例中,通过以下方式调节腔室内的压力:关闭和打开一个或多个加热和/或冷却元件、通过一个或多个端口将额外的气体和/或蒸汽引入到腔室、通过一个或多个端口释放气体和/或蒸汽或其任何组合。在一些实施例中,样本处理装置和/或腔室包括一个或多个用于防止过量加压的安全机构,例如排气端口、力产生构件,其可以施加比从腔室的内部加压向外施加的力小的力。
在一些实施例中,腔室适于保持范围在约 70℃ 至约 220℃之间的温度。在其他实施例中,腔室适于保持范围在约 90℃ 至约 200℃ 之间的温度。在另外的其他实施例中,腔室适于保持范围在约 95℃ 至约 180℃ 之间的温度。在其他实施例中,腔室适于保持范围在约 100℃ 至约 170℃ 之间的温度。在再其他实施例中,腔室适于保持范围在约110℃ 至约 160℃ 之间的温度。在又一些实施例中,腔室适于保持范围在约 120℃ 至约150℃ 之间的温度。
在一些实施例中,在加热期间在腔室内保持范围在约 95 kPa 至约 2000 kPa 之间的压力。在其他实施例中,在加热期间在腔室内保持范围在约 100 kPa 至约 1600 kPa之间的压力。在其他实施例中,在加热期间在腔室内保持范围在约 150 kPa 至约 1050kPa 之间的压力。在其他实施例中,在加热期间在腔室内保持范围在约 190 kPa 至约 850kPa 之间的压力。在再其他实施例中,在加热期间在腔室内保持范围在约 260 kPa 至约750 kPa 之间的压力。在又一些实施例中,在加热期间在腔室内保持范围在约 300 kPa 至约 700 kPa 之间的压力。
在一些实施例中,力产生构件用于将力施加到腔室上,诸如通过与上板连通的一个或多个压力构件将力施加到上板上的力产生构件。以此方式,由力产生构件施加的力允许保持腔室的加压内部环境。还如上所述,可以预先确定由力产生构件施加的力。在一些实施例中,由任何力产生构件施加的预定力小于任何预定阈值压力。替代地,由力产生构件施加的预定力被编程为不超过任何预定阈值压力。就此来说,如果腔室内的压力超过预定阈值压力,并且考虑到预定力被设置为低于任何预定阈值压力或被设置为不超过预定阈值压力,则力产生构件将退缩,使得腔室可以释放或排出超压,例如上板和下板可以至少部分地彼此分离,以允许气体和/或蒸汽释放到外部环境。
例如,如果腔室或设置在腔室内的基底、流体和/或试剂被加热至约 160℃ 并且预定阈值压力设置为 750 kPa,则力产生构件被配置成施加小于预定阈值压力的大小的力或者被配置成施加不超过预定阈值压力的大小的力。在此实例之后,如果压力超过 750kPa 的预定阈值压力(例如,腔室达到 760 kPa 的压力),则力产生构件将退缩以允许释放过量气体和/或蒸汽。如本文所述,上板和/或下板还可包括一个或多个端口和/或阀,以在超过预定阈值压力时允许气体和/或蒸汽从腔室中释放。
在一些实施例中,如果腔室内的压力超过 1250 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在其他实施例中,如果腔室内的压力超过 1050 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在其他实施例中,如果腔室内的压力超过 950 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在其他实施例中,如果腔室内的压力超过 900 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在其他实施例中,如果腔室内的压力超过 850 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在其他实施例中,如果腔室内的压力超过 800 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在再其他实施例中,如果腔室内的压力超过 750 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在又其他实施例中,如果腔室内的压力超过 700kPa,则力产生构件被配置成退缩。在又其他实施例中,如果腔室内的压力超过 650 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在又其他实施例中,如果腔室内的压力超过 600 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在又其他实施例中,如果腔室内的压力超过 500 kPa,则力产生构件被配置成退缩。在另外其他实施例中,如果压力超过 200 kPa、300 kPa 或 400 kPa,则力产生构件被配置成退缩。力产生构件退缩的预定阈值压力可以设置为防止腔室压力超过被认为不安全的值的任何值。例如,预定阈值压力可根据构造腔室的材料、当地安全法规及其组合而变化。
在一些实施例中,下板和/或上板中的一个还可包括一个或多个温度传感器和/或压力传感器。在一些实施例中,该一个或多个温度传感器是铂电阻温度计或热敏电阻。在其他实施例中,该一个或多个温度传感器放置在基底下面。在其他实施例中,该一个或多个温度传感器被放置在基底上,例如在基底的一端或在基底的边缘上。在一些实施例中,该一个或多个温度传感器被放置在设置在基底上的样品上。
上板和下板的特征的形状和/或尺寸的互补性以及这种互补性如何促进其间的腔室的形成在图 10A- 图 10C 中进一步示出。例如,图 10A 分别示出了已经被放在一起并且彼此接触的上板 30 和下板 10。在一些实施例中,上板 30 和下板 10 分别在下接合表面 11 和上接合表面 31 的界面处彼此接触。如图 10A 进一步所示,上板 30 内的凹腔32 的尺寸被设计成至少容纳基底 15 和/或基底台 12 的一部分,以及设置在基底 15 的上表面上的任何样本、流体和/或试剂。在一些实施例中,凹腔 32 进一步包括预定量的顶部空间,例如,基底 15 周围的空间。在一些实施例中,腔室具有范围在约 14cm3 至约25cm3 之间的体积。在一些实施例中,腔室具有范围在约 15cm3 至约 24cm3 之间的体积。在一些实施例中,腔室具有范围在约 16cm3 至约 23cm3 之间的体积。在一些实施例中,腔室具有范围在约 17cm3 至约 22cm3 之间的体积。在一些实施例中,腔室具有范围在约18cm3 至约 21cm3 之间的体积。在一些实施例中,腔室具有范围在约 19cm3 至约 20cm3之间的体积。
同样,图 10B 分别示出了已经被放在一起并且彼此接触的上板 30 和下板 10,其中上接合表面 31 接触下接合板 11 和/或设置在下板 10 的沟槽 13 内的任何密封主体(未示出密封主体)。此外,图 10B 示出了在上板 30 的主体 33 内的凹腔 32,其中凹腔32 的尺寸再次被设计为至少容纳基底 15 和/或基底台 12 的一部分。在一些实施例中,与图 10A 的凹腔 32 相比,图 10B 的凹腔 32 包括围绕基底 15 的额外顶部空间 40。
图 10C 进一步示出下板 10 的主体 16 可与加热元件 21 连通,诸如本文所述的那些类型的加热元件中的任一种。图 10A - 图 10C 所示实施例还可包括一个或多个与上板 30 连通的压力构件(诸如接收外部施加的力并将该力赋予上板和/或下板)、一个或多个被动和/或主动冷却元件(例如与下板 10 连通以被动散热的散热器 39;与上板和/或下板中的一个热连通以主动移除热量的冷却通道)和/或一个或多个加热元件(例如,一个或多个嵌入或与上板 30 和/或下板 10 连通的加热元件,以加热上板和下板或当定位在所形成的腔室内时设置在基底表面上的任何材料)(参见例如图 10D)。
在一些实施例中,并参考图 10E,腔室可以分别由互补的上板 30 和下板 10 形成,其中下板 10 包括下接合表面 11 和相对于下接合表面 11 凹陷的基底台 12,并且上板 30 包括上接合表面 31 但不包括凹腔。图 10F 示出了替代实施例,其中上板 30 包括相对于上接合表面 31 凹陷的空腔并且下板 10 包括相对于下接合表面 11 凹陷的基底台 12。当该两个板相互接触时,形成腔室 32。
图 11A 示出了非限制性实施例,其示出了下板 10 和上板 30 相对于彼此的定位,使得下板和上板中的每一个的互补特征可以对准。在一些实施例中,下板 10 定位成使得下板 10 的下接合表面 11 的至少一部分与上板 30 的上接合表面 31 的一部分对准。图 11B 描绘了彼此物理连通的下板 10 和上板 30,例如下板 10 的下接合表面 11 的至少一部分与上板 30 的上接合表面 31 的一部分接触。由此形成封闭基底 15 的至少一部分以及设置在其上的任何样本、流体和/或试剂的腔室。
在一些实施例中,分别由上板 30 和下板 10 形成的腔室与一个或多个加热和/或冷却元件连通,使得可以加热和/或冷却与室一起定位的任何基底或样品;或使得存在于腔室内(诸如在基底上或在单独的储存器中)的任何流体可被加热以增加腔室内的压力。在一些实施例中,上板 30 或下板 10 中的至少一者包括加热元件。在一些实施例中,上板30 或下板 10 中的至少一者包括冷却元件(例如被动冷却元件或主动冷却元件)。在一些实施例中,冷却元件是利用液体传热介质的主动冷却元件。在其他实施例中,冷却元件是被动冷却元件,诸如散热器。在一些实施例中,冷却元件是联接至下板的主体的散热器。在一些实施例中,冷却元件包括液体传热介质和用于使液体传热介质循环的泵或其他装置(参见例如图 21C)。在一些实施例中,冷却元件和加热元件一起操作以提供在整个基底和/或样品上的均匀或均质的温度(例如,每个可以根据需要并以受控方式关闭或开启,以便提供具有均匀温度分布的基底或样品)。在一些实施例中,据信当使用基底下面的加热表面或通过在样本上面引入额外的加热源时,可以获得样品中的均匀温度分布(参见图 21A 和图21B)。在一些实施例中,腔室包括一个或多个压力和/或温度传感器。
图 30A 至图 30D 分别示出了由上板 30 和下板 10 形成的腔室的替代实施例,并且进一步示出了一个或多个加热和/或冷却元件21在上板和下板内的相对定位以及加热和/或冷却元件到腔室和/或设置在腔室内的基底的相对定位。例如,图 30A 示出了上板30 可以包括嵌入上板的主体 33 内的一个或多个加热和/或冷却元件 21;同时一个或多个加热和/或冷却元件 21 也嵌入下板的主体 16 内。
图 30B 示出了某一实施例,其中上板和下板各自包括流体流动通道(411A 至411),其中流体流动通道布置在凹槽 32 下方和基底台 12 下方。流体流动通道 411A-411D 可各自独立地操作。例如,流体的类型、流体流速、流体的温度等可以针对流体流动通道 411A 至 411D 中的每一个独立地控制。插入下板 10 的镗孔 401A 和 401B 中的加热筒同样可以独立地控制,并且与流体流动通道一起用于调节基底台、基底或设置在基底上的任何样本的温度。在一些实施例中,加热和/或冷却元件各自独立地操作以在上板和下板的不同部分与基底台之间保持预定温度梯度。
图 30C 提供了由上板和下板形成的腔室的又一替代实施例,其中上板和下板包括多个流体流动通道 411A 至 411F。图 30D 示出了某一实施例,其中下板 16 与图 30B中所示的相似,但其中上板包括热电模块 402 以实现上板 30 的主体 33 的加热和/或冷却。在一些实施例中,如图 30E 和图 30F 所示,上板 30 和下板 10 的流体通道可分别连接,使得流体流过上板或下板中的一个的流体通道,然后流过下板或上板中另一个的流体通道。
在一些实施例中,上板 30 内的加热和/或冷却元件中的任一者可以与下板 10内的那些加热和/或冷却元件或嵌入一个或多个热管理模块内的那些加热和/或冷却元件结合操作。结果,通过独立地控制存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,可以控制基底台、由基底台支撑的基底的任何部分和/或腔室的温度。
例如,可以独立地操作存在于上板和下板中的各种加热和/或冷却元件,使得基底或设置在基底上的样本的至少一部分保持为腔室内的最冷结构,例如基底或者设置在基底上的样本保持在低于由上板和下板形成的腔室内的上板、下板、端口、阀和/或任何其他结构的温度。在一些实施例中,加热和/或冷却元件各自独立地操作以在上板和下板的不同部分与基底台之间保持预定温度梯度。
参考图 40B,可以建立不同的温度带,诸如温度带 A、B、C、D 和 E。在一些实施例中,这些不同温度带中的每一个都与下板 10 的主体 16 和/或上板 30 的主体 33 的部分相邻和/或热连通。这些带的每一个内的温度可以通过独立地控制与所示带热连通的任何数量的加热和/或元件来建立、保持和/或调节,包括设置在下板、上板或任何热管理模块中任一者内的加热和/或冷却元件。在一些实施例中,基底 15 的一部分、基底台 12C 的表面或基底台本身中的至少一者保持在低于下板 10 的主体 16 的其他部分或或上板 33的主体 33 的其他部分的温度。在一些实施例中,设置在由上板和下板形成的腔室内的基底的至少一部分被保持为腔室内的最冷部件,例如在去掩蔽操作期间(参见图 43B - 图43G)。
例如,并再次参考图 40B,带 A 可以在低于带 B、C、D 和/或 E中的任一个的温度建立。在一些实施例中,带 A 和 B 保持在约相同的温度,而带 C、D 和/或 E 保持在相对较低的温度。本领域技术人员将理解,靠近带 B 定位的一个或多个加热和/或冷却元件将允许带 A 和 B 保持在第一温度范围内,而靠近每个带 C、D 和 E 定位的一个或多个加热和/或冷却元件将允许带允许带 C、D 和保持在第二温度范围内。在一些实施例中,第一温度范围小于第二温度范围。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 2%。在其他实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 3%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 4%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 5%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 7%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 8%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 10%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 12%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 15%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 20%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 25%。在一些实施例中,第一温度范围比第二温度范围低约 30%。
图 41A、图 41B 和图 41C 各自示出与一个或多个加热和/或冷却元件(参见例如图 41B 中的加热和/或冷却元件 401A、401B、411A 和 411B)热连通的基底 15。每个图41A、图 41B 和图 41C 示出了单独的加热和/或冷却元件可以独立地操作,使得在由上板30 和下板 10 形成的腔室内的基底的至少一部分(或设置在基底上的样本)分别可以具有比设置在腔室内的其他部件的温度低的温度。就此来说,并且如上所述,在任何温度斜降操作期间,在腔室内形成的任何冷凝物都可以被驱动到腔室的最冷部分,例如样本或基底的最冷部分。以这种方式,蒸发的流体和/或试剂可以返回到基底和/或设置在基底上的样本。
样本处理
本公开的样本处理组件被配置成促进设置在基底表面上的样本的处理。在一些实施例中,样本的处理包括对样本去掩蔽,例如抗原修复和/或靶标修复。
在一些实施例中,不同的样本处理操作可以发生在样本处理组件的相同区域或不同区域中。在一些实施例中,这些不同样本处理区域中的每一个可以是预先指定的区域,例如设定在样本处理组件旁边的用于执行特定处理操作的区域。图 13A 和图 13B 提供了在联接至子组件 101 的可移动下板的上下文中预先指定的样本处理区域的两个非限制性实例。如下文进一步描述的,下板可以沿着子组件 101 移动到不同的预先指定的处理区域。再例如,一个或多个分配装置可以定位在一个或多个基底托盘或圆盘传送带之上,诸如图20A 和图 20B 所示。在此实例中,由该一个或多个基底托盘、圆盘传送带和分配装置限定的区域是预先建立的样本制备区域。
替代地,样本处理区域可以由一个或多个样本处理组件部件的存在或不存在来定义。例如,对于包括固定下板的样本处理组件,用户可以将样本承载基底定位在固定下板的基底台的上表面上,并且这将限定装载区域。然后,可将一个或多个分配装置、混合装置和/或液体移除装置移动到该固定的下板以将一种或多种流体和/或试剂分配到基底。该区域中一个或多个分配装置的存在将该区域定义为样本制备区域。
随后,上板(和/或力产生构件)然后可以移动到固定的下板(在该一个或多个分配装置、混合装置和/或液体移除装置移出该区域之后),使得可在可移动上板和固定的下板之间形成腔室。所形成的腔室然后将限定去掩蔽区域。在本实例中,可使用提供多种用途的任何一个区域作为准备区域和去掩蔽区域,这取决于什么装置和/或部件定位在该区域中。
再例如,下板可以从第一位置移动到第二位置。在一些实施例中,第一位置在装载区域中并且因此构成预先指定的区域。在一些实施例中,第二位置可被定义为制备区域或去掩蔽区域,这取决于下板存在什么部件。例如,一个或多个分配装置可以在第二位置移动到下板,从而限定制备区域。在将一种或多种流体和/或试剂分配到样本承载基底之后,然后可以将上板移动到处于第二位置的下板,从而可以形成腔室。在一些实施例中,所形成的腔室限定去掩蔽区域。
在样本处理组件 100 包括可移动地联接至子组件 101 的下板 10 的情况下,下板 10 可以从第一位置移动到第二位置、第三位置和第 n 位置。例如,在一些实施例中,下板 10 可以在装载区域、制备区域和去掩蔽区域之间移动。当然,下板 10 可以在任何装载、制备或去掩蔽区域之间的任何中间区域移动或保持。在一些实施例中,样本承载基底被装载到装载区域中的下板上。替代地,样本承载基底被装载到用于在装载区域中保持和/或运送基底的中间构件上。
诸如基底装载器302、基底保持器310和/或基底托盘等中间构件的实例示于图19A - 图 19C 和图 20A- 图 20B中。在这些实施例中,中间构件可以将基底转移到下板以用于进一步处理。在装载样本承载基底之后,样本可以在制备区域中用一种或多种流体和/或试剂处理。然后可以在去掩蔽区域中在升高的温度和/或压力下进行去掩蔽操作(参见图43A- 图 43F)。例如,一旦样本承载基底15移动到位,例如在由上板 30 和下板 10 形成的腔室内,去掩蔽操作可以允许表面抗原和/或核酸变得明显可区分,无论是否对其应用随后的染色程序。可以根据在 PCT 公开第 WO/2013/079606 号中描述的任何方法来执行去掩蔽,其公开内容通过引用全文并入本文。
图 13A 和图 13B 示出了在可移动下板的情况下的各种样本处理区域。在这些实施例中,下板 10 可以在装载区域 110、制备区域 111和去掩蔽区域 112 之间移动。在一些实施例中,下板 10 可以在装载区域 110、处理区域 111 或去掩蔽区域 112 中的任一个之间的任何中间区域处移动或保持。
在一些实施例中,下板 10 最初被移动到装载区域诸如图 13A 和图 13B 所示(如果它尚未位于这种区域内)。一旦在装载区域中,样本承载基底 15 就可以被定位在下板 10 的基底台 12 的上表面 12C 上,诸如由样本处理组件或包括样本处理组件的系统的操作员定位。在一些实施例中,样本承载基底 15 是显微镜载玻片。
接下来,下板 10 可以从装载区域 110 移动到制备区域 111 或去掩蔽区域 112中的一个。在一个实施例中,如图13A所示,下板 10 从装载区域移动到制备区域,使得一种或多种流体和/或试剂可以沉积或分配到基底 15 和/或设置在其上的任何样品的表面上。在一些实施例中,当在制备区域中时,可将一种或多种去掩蔽剂分配到样本上,并且在分配此类试剂时可开始去掩蔽。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 2000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1500μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1250μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 900μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 150μL 至约800μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 200μL 至约 750μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 700μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 650μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 600μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 300μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 350μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积为约 500μL。
再次参考图 13A,一旦所有流体和/或试剂已经分配到样本承载基底上,下板 10就可以移动到去掩蔽区域 112。一旦在去掩蔽区域 112 中,下板 10 和/或上板 30 可以独立地移动,使得下接合表面 11 的至少一部分和上接合表面 31 的一部分接触以形成至少部分地封闭样本承载基底 15 和设置在其上的任何流体和/或试剂的腔室。在一些实施例中,腔室有助于在受控环境中并且以预定方式处理样本、流体和/或试剂。在一些实施例中,与腔室外部的环境相比,受控环境允许在升高的温度和/或压力下处理样本。在一些实施例中,在密封腔室内执行去掩蔽操作(参见例如图 43A 至图 43F)。
在一些实施例中,可以启动一个或多个加热元件以加热腔室内存在的流体,由此增加腔室内的压力(这伴随地增加施加到基底上所设置的任何样本上的压力)。在一些实施例中,一种或多种气体和/或蒸汽可通过与腔室连通的一个或多个端口被引入到腔室以实现腔室的预加压。在一些实施例中,外力,诸如由力产生构件施加的外力可以施加到上板上以在腔室内部的压力增加(诸如通过加热流体和/或引入该一种或多种气体和/或蒸汽)时保持上板和下板之间的密封接合。在一些实施例中,上板和下板包括特征,例如凸片和/或密封元件,当腔室内的内部压力增加时,它们有利于密封接合(例如,内部压力可以迫使上板和下板上的凸片密封接合,和/或设置在上板和下板之间的密封元件变形或移动以形成密封接合)。
在一些实施例中,制备区域和去掩蔽区域可以颠倒(比较图 13A 和图 13B)。在一些实施例中,样本处理组件 100 可以包括沿着轨道 101 的任何数量的制备区域和/或去掩蔽区域。例如,样本处理组件可以包括装载区域、第一制备区域、第二制备区域和去掩蔽区域。此外,样本处理组件可以包括保持区域,诸如保持基底的区域(例如诸如在环境温度和压力下保持预定时间量);或成像区域,设置在基底上的样品在处理和/或抗原修复之后,可以被成像和/或以其他方式在显微镜下观察。例如,样本处理组件可以包括装载区域、第一制备区域、第二制备区域、去掩蔽区域以及保持和/或成像区域。在一些实施例中,保持区域可以定位在装载区域 110、处理区域 111 和/或去掩蔽区域 112 中的任一个之间;或者可以位于轨道的一个末端或两个末端,例如在装载区域之前或去掩蔽区域之后。
在一些实施例中,两个或更多个下板 10 可以联接至单个轨道。在一些实施例中,每个下板 10 可以独立地沿着轨道 101 移动。替代地,两个或更多个下板 10 可以联接至单个轨道 101 并且可以链接在一起使得它们一前一后地移动。例如,两个下板 10 可以链接成使得一个定位在制备区域中而另一个定位在去掩蔽区域中。替代地,两个下板 10 可以链接,使得一个定位在制备区域中而另一个定位在中间区域或保持区域中。
样本处理组件的非限制性实施例
本公开提供包括下板和上板的样本处理组件,其中下板和上板中的至少一者可朝向下板和上板中的另一个移动。在一些实施例中,下板和上板都可在 x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的任何一个方向上独立地移动,例如样本处理组件包括两者都可沿任何坐标方向移动的上板和下板。例如,在一些实施例中,下板和上板可以同时朝向彼此移动,并且下板和上板的移动可以独立地在 x 方向、y 方向和 z 方向中的任何一个方向上。在一些实施例中,下板和上板两者都可以独立地移动以彼此接触(例如在下接合表面和上接合表面的界面处)。在一些实施例中,在下板和上板在它们各自的下接合表面和上接合表面处接触之后,可以接合一个或多个力产生构件以将力施加到至少上板或设置在其间的任何结构上。在一些实施例中,该一个或多个力产生构件包括马达、活塞(例如气动和/或液压)、弹簧、螺杆、杠杆和/或凸轮机构。在一些实施例中,可以利用力产生构件的任何组合,例如,马达和弹簧、马达和水平仪、活塞和弹簧等。
在其他实施例中,样本处理组件包括两者均可以移动的上板和下板,但是其中下板和上板中的每一个的移动是受限的(例如,一个板可以被限制为沿着单个坐标方向移动,而另一个板可沿任何坐标方向移动)。例如,下板可以在 x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的任何一个方向上朝向上板移动到下板靠近上板的位置,并且然后上板可以朝向下板移动,其中上板朝向下板的移动包括沿坐标方向中的一者或两者的移动(例如仅沿 z轴的移动)。
在其他实施例中,上板或下板中的一个被移动到第一预定位置,并且然后上板或下板中的另一个被移动以在第一预定位置与板相遇。例如,下板可以移动到预定位置,并且同时或随后,上板可以朝向下板移动,以分别促进上板和下板的上接合表面和下接合表面之间的密封接合。仅再例如,在一些实施例中,下板可以移动到预定位置,并且然后,同时或随后,上板可以向下移动到下板上,诸如利用马达、弹簧、活塞或凸轮机构。
在再另外的实施例中,上板或下板中的一个是固定的,而上板或下板中的另一个可移动到固定板。例如,在一些实施例中,下板是固定的,而上板适于在 x 方向、y 方向和z 方向中的任何一个方向上移动到下板。再例如,在一些实施例中,上板是固定的,而下板适于在 x 方向、y 方向和 z 方向中的任何一个方向上移动到第二板。
再例如,可以固定下板,并且可以利用样本装载器将基底递送到固定的下板。在此实例中,上板然后可以朝向下板移动,使得上接合表面和下接合表面彼此接触。进一步遵循此实例,然后可以使用马达(包括螺杆)、活塞和/或凸轮机构来将力施加到至少上板上,使得在固定的下板和可移动上板之间保持密封接合,即使在由上板和下板形成的腔室内的压力增加时(例如通过加热和/或引入气体和/或蒸汽)。
至少一个下板沿水平子组件的移动
本公开的另一方面是一种样本处理组件,包括 (i) 可移动地联接至水平子组件的下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个基底台;(ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板。在一些实施例中,该一个或多个基底台各自相对于下接合表面的至少一部分升高,并且其中升高的基底台包括适于水平地保持基底的上平坦表面。在一些实施例中,上板进一步包括相对于上接合表面凹陷的空腔,其中凹腔适于接纳升高的基底台的至少一部分。在一些实施例中,下板或基底台中的一个被配置成使得基底台的平坦上表面在下板水平地横穿水平子组件时保持水平。
在一些实施例中,上板是固定的,并且下板首先水平移动到上板下方的位置,切然后下板升高至接触上板。在一些实施例中,上板(直接或间接)联接至一个或多个弹簧,并且下板首先水平移动到上板下方的位置,并且然后下板升高以接触上。
在一些实施例中,下板移动到上板下方的预定位置,并且然后上板朝向下板移动。例如,一个或多个力产生构件可以向下朝向预先定位的下板(沿着 z 轴)驱动上板以有利于上接合表面和下接合表面之间的密封接合。在一些实施例中,下板沿着子组件水平移动而上板同时朝下板移动,其中上板的移动可以在 x 方向、y 方向和/或 z 方向中的任一个方向上进行。
图 14A 示出了样本处理组件 100 的一个非限制性实例,其包括下板10、具有空腔 32 的上板 30、分别具有第一端 114 和第二端 113 的子组件101(例如轨道),以及第一支撑构件 115A 和第二支撑构件 115B。在一些实施例中,下板 10 包括水平配置,例如平行于地面的基底台 12。虽然下板 10 和上板 30 分别在图 14A 中示出为具有矩形形状,但下板 10 和上板 30 可分别具有任何尺寸和/或形状,包括基于楔形的形状(诸如至少图 6A- 图 6E 中所阐述的),条件是:下板被配置成包括具有平行于地面(例如平行于图14A 的 x,y 平面)的上表面的基底台 12。在一些实施例中,上板 30 和下板 10 还分别包括互补的上接合表面 31 和下接合表面 11,它们具有互补的配置(例如,有利于密封接合的互补平坦表面,连同设置在其间的密封主体)。
在图 14A 所示的实施例中,子组件 101 水平定位。与图 16A 和图 16B 中所示的样本处理组件相比,没有赋予子组件 101 的水平偏移。因此,下板 10 沿着子组件 101的移动是水平方向的,例如平行于地面。结果,设置在由基底台 12 保持就位的基底 15 的表面上的任何流体、试剂和/或样品将在基底 15 沿子组件 101 的长度移动时保留在基底15 的表面上。
在下板 10 从装载区域 110 移动到制备区域 111 之后,一种或多种流体和/或试剂可以从一个或多个分配装置 50 ,诸如定位在子组件 101 上方的一个或多个分配喷嘴或移液管分配(例如,分配装置可以附接到分配组件,诸可移动分配组件,如本文进一步描述的)。替代地,下板 10 可以从装载区域 110 直接移动到去掩蔽区域 112。如图 13B和图 14D 所示,去掩蔽区域 112 和处理区域 111 的顺序可以颠倒。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约2000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1500μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约1250μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约900μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 150μL 至约 800μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 200μL 至约 750μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 700μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 650μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 600μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 300μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 350μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积为约 500μL。
在一些实施例中,在将一种或多种流体和/或试剂分配到设置在基底 15 的上表面上的样本之后,下板 10 然后可以移动到去掩蔽区域 112,其中它与上板 30 相遇,诸如预先定位的上板。在一些实施例中,上板 30 联接至支撑构件 115B。在一些实施例中,上板30 被固定到位。在其他实施例中,上板 30 是可移动的,例如上板 30 可以朝下板移动。
在一些实施例中,下板 10 首先在上板 30 下方移动,使得下板和上板的特征彼此对准,例如使得上接合表面 31 的至少一部分与下接合表面 11 对准。下板 10 和上板30 然后可以分别独立地一起移动。例如,下板 10 和上板 30 中的每一个可以分别独立地朝向彼此移动,例如沿着 z 轴。
在一些实施例中,下板 10 可沿 z 轴垂直向上移动以与上板 30 接触或联接。例如,上板 30 可以固定到支撑构件 115B 并且仅下板垂直移动。再例如,上板 30 可以联接至包括弹簧的支撑构件,使得当下板 10 垂直移动并接触上板时,联接至支撑构件的弹簧将向下的力提供到上板和/或下板以进一步促进上板和下板的上接合表面和下接合表面之间的密封接合。在一些实施例中,支撑构件 115A 联接至被配置成垂直升高下板 10 的马达(包括螺杆)。
替代地,上板 30 可在其定位在去掩蔽区域 112 中之后降低到下板 10 上。在一些实施例中,上板 30 可以降低(例如,沿 z 轴向下移动),使得上接合表面 31 的至少一部分接合下接合表面 11,并且任何密封主体设置在其间。在一些实施例中,上板 30 联接至一个或多个力产生构件并且向下朝着下板 10 移动。
在一些实施例中,设置在基底上并存在于由上板和下板接触形成的腔室中的样品然后可以在升高的温度加热和/或加压(诸如通过加热和/或引入气体和/或蒸汽)。在一些实施例中,密封腔室内的基底(和/或任何施加的流体和/或试剂)的加热允许在升高的温度和压力下进行处理,这可以用与腔室的内部环境连通的一个或多个温度和/或压力传感器监测(例如,位于上板的空腔中的温度和/或压力传感器,或与基底和/或设置在基底上的样品接触的温度传感器)。
包括凸轮机构或活塞的样本处理组件
本公开的另一方面是一种样本处理组件,包括 (i) 可移动地联接至子组件的下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个基底台;以及 (ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板。在一些实施例中,该一个或多个基底台各自相对于下接合表面的至少一部分升高,并且其中升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面。在一些实施例中,上板进一步包括相对于上接合表面凹陷的空腔,其中凹腔适于接纳升高的基底台的至少一部分。在一些实施例中,下板或基底台中的一个被配置成使得基底台的平坦上表面在下板水平地横穿水平子组件时保持水平。
在一些实施例中,上板是固定的,并且下板首先水平移动到上板下方的位置,切然后下板升高至接触上板。在一些实施例中,下板移动到上板下方的预定位置,并且上板朝向下板移动。在其他实施例中,上板被活塞(例如电动活塞、气动活塞或液压活塞)向下推动(参见图 14E、图 14G、图 14J 和图 14L),或被凸轮机构 60 向下驱动(参见例如图 14B、图 14C、图 14F、图 14K 和图 14M)。
在一些实施例中,本公开的样本处理组件包括凸轮机构。例如,图 14B 示出了凸轮机构 60,其被示出为已经作用于联接至上板 30 的压力构件 34A。图 14B 示出了与下板 10 密封接合的上板 30。以类似的方式,图 14C和图 14K 示出了联接至凸轮机构 60的上板 30,由此上板 30 处于向下移动到下板 10 上的过程中。
图 14C、图 14F、图 14H、图 14K 和图 14M 示出了可以包括在凸轮机构 60 内的各种部件。例如,凸轮机构 60 可以包括凸轮 79、凸轮轴 77 和一个或多个凸轮齿轮(也在图 14B 中示出)。在一些实施例中,凸轮机构还可以包括凸轮辊 80、凸轮压力板 81、肩屏82 和弹簧压力板 83。此外,凸轮机构 60 可包括直线杆 71、轴承支撑件 72、直线轨道73、一个或多个弹簧 74 和/或隔热罩 75。据信结合一个或多个弹簧 74 允许限制凸轮机构 60 产生的最大力。此外,弹簧限制了凸轮机构 60 可能施加到上板 30 上的压力大小。以这种方式,如果所形成的腔室内的压力变得过高,则可以安全地释放过多的压力。在一些实施例中,包括凸轮(或就此而言是活塞)的样本处理组件可包括砧座支撑件 5(诸如联接至砧座轴承 6 的支撑件)以便在凸轮(或活塞)施加向下的力时为下板和其他部件提供支撑。因此,砧座支撑件 5 可以防止或减轻下板和其他样本处理组件部件的变形。在一些实施例中,多个凸轮机构 60 可以通过公共凸轮轴 77 链接在一起(参见图 14I)。在一些实施例中,凸轮机构 60 可与连杆 85 连通,其中下板 10 下方的支撑件上的销 86 可用于致动凸轮 79。
在一些实施例中,上板 30 被用足以分别沿着上接合表面 31 和下接合表面 11的界面形成或保持密封的力向下驱动。在一些实施例中,由凸轮机构施加的力的大小是预先确定的。在一些实施例中,由凸轮机构施加的力的大小受到限制,使得如果由上板和下板形成的腔室内的压力超过预定量,则凸轮机构可以退缩以释放任何多余的腔室压力。在一些实施例中,压力释放端口和/或阀可设置在形成的腔室的上板和/或下板内,以便提供用于释放高压力或减轻高压力积聚的第二安全机构。
在一些实施例中,设置在基底上并存在于由上板和下板接触形成的腔室中的样品然后可以在升高的温度加热和/或加压(诸如通过加热和/或引入气体和/或蒸汽)。在一些实施例中,密封腔室内的基底(和/或任何施加的流体和/或试剂)的加热允许在升高的温度和压力下进行处理,这可以用与腔室的内部环境连通的一个或多个温度和/或压力传感器监测(例如,位于上板的空腔中的温度和/或压力传感器,或与基底和/或设置在基底上的样品接触的温度传感器)。
图 14D 进一步示出了包括子组件 101、下板 10、上板 30 和凸轮机构 60 的样本处理组件 100。在一些实施例中,子组件 10 水平定位,使得下板 10 水平移动,例如当它横越子组件 101 的长度时平行于地面。在一些实施例中,下板 10 包括具有上表面的基底台 12,使得由上表面支撑的基底被水平地保持。图 14D 示出了最初定位在装载区域110 中的下板 10。下板 10 然后可以被移动到去掩蔽区域 112,诸如包括连通地联接至凸轮机构 60 的上板的去掩蔽区域。在一些实施例中,下板 10 在被移动到去掩蔽区域 112之前被移动到制备区域 111。如本文所述,设置在基底 15 上的样本可以在制备区域 111内进行处理,例如,可以将一种或多种流体和/或试剂提供给设置在基底上的样本,诸如通过一个或多个分配装置 50。
一旦下板 10 被定位在去掩蔽区域 112 内并且与预先定位的上板 30 对准,则凸轮机构 60 可以降低使得上板 30 的上接合表面 31 至少部分地接合下板 10 的下接合表面图 11(或设置在其间的任何密封主体)。在一些实施例中,凸轮机构 60 施加向下的力,使得在上接合表面 31 和下接合表面 11 之间形成和/或保持密封接合。以这种方式,设置在由上板和下板形成的腔室内的基底可以经受预定环境,例如与形成的腔室外部的环境相比具有升高的温度和/或压力的环境。
在一些实施例中,虽然图 14D 所示的实施例利用凸轮机构 60,但可以使用马达(包括螺杆)或活塞(参见图 14E、图 14G 和图 14J)代替凸轮机构 60。在其他实施例中,上板 30 被活塞 61(例如气动活塞或液压活塞)向下推动(参见图 14E、图 14G 和图 14L)。例如,活塞 61 可以将向下的力施加到一个或多个压力构件 35 上,由此分别保持上板 30和下板 10 之间的密封。至少如图 14G 所示,下板 10 可与砧座支撑件 6 连通,使得当力通过活塞 61 施加到其上时下板不变形。在一些实施例中,由活塞施加的力的大小是预先确定的。在一些实施例中,由活塞施加的力的大小受到限制,使得如果由上板和下板形成的腔室内的压力超过预定量,则活塞可以退缩以释放任何多余的腔室压力。在一些实施例中,一个或多个压力释放端口和/或阀可设置在形成的腔室的上板和/或下板内,以便提供用于释放高压力或减轻高压力积聚的第二安全机构。
包括机动螺杆或机动传动轴的样本处理组件
参考图 31A,本公开的另一方面是样本处理组件 100,其包括 (i) 可移动地联接至子组件 101 的下板 710,其中下板 710 包括下接合表面和一个或多个基底台;(ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板 30;以及 (iii) 机动虎钳,诸如图 31A 所示。在一些实施例中,虎钳 180 包括用马达(未示出)转动的螺杆 181。在一些实施例中,随着螺杆 181 被转动,夹具 182 向下移动,使得上板 30 的上接合表面 31 接触下板 710 的下接合表面 11,从而在其间形成腔室。在一些实施例中,样本处理组件 100 进一步包括一个或多个分配装置 130。在一些实施例中,该一个或多个基底台各自相对于下接合表面的至少一部分升高,并且其中升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面。在一些实施例中,上板进一步包括相对于上接合表面凹陷的空腔,其中凹腔适于接纳升高的基底台的至少一部分。在一些实施例中,下板或基底台中的一个被配置成使得基底台的平坦上表面在下板水平地横穿水平子组件时保持水平。在一些实施例中,压力板 35 夹置在夹具 182和上板 30 之间。在一些实施例中,下板 710 的主体 16 与一个或多个热管理模块 440连通。
参考图 31B,本公开的另一方面是样本处理组件 100,其包括 (i) 下板 710,其包括下接合表面和一个或多个基底台;(ii) 用于运送下板 710 的子组件;(iii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板 30;以及 (iv) 千斤螺旋机构 184。在一些实施例中,千斤顶螺旋机构 184 包括与至少一个夹具 188 连通的杆 187 和与马达 185 连通的传动轴 186。在一些实施例中,马达 185 被配置成转动传动轴 186,其进而移动外壳 187内的一个或多个齿轮,从而将运动从传动轴 186 转换到杆 187。如此,杆 187 然后可以向上或向下移动(诸如在 y 坐标方向上)以实现与上板 30 连通的夹具 188 和/或压力构件35 的移动。在一些实施例中,千斤顶螺杆 184 进一步包括一个或多个封闭在外壳 187 内的齿轮,其中齿轮用于将运动从传动轴 186 传递到杆 187。在一些实施例中,传动轴和杆彼此垂直取向。
参考图 31C、图 31D 和图 31E,本公开的另一方面是样本处理组件 100,其包括(i) 具有下接合表面的下板,(ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板 30;以及(iii) 剪式千斤顶机构 220。在一些实施例中,剪式千斤顶机构 220 包括可通信地联接至螺杆 222 的马达221。当马达 221 转动螺杆 222 时,剪式千斤顶臂 223A 和 223B 朝向彼此(从而升高上板 30)或远离彼此(从而降低上板 30)移动。图 31E 示出样本处理组件100,其中剪式千斤顶机构 220 被示出为处于打开配置,其中上板 30 定位在下板 10 上方。随着剪式千斤顶臂被彼此拉开,例如远离彼此移动,上板 30 下降到下板 10 上,使得上接合表面 33 接触下接合表面 11,由此在其之间形成腔室,如本文所述(参见图 31C 和图 31D 处于闭合配置的剪式千斤顶机构 220 的替代视图)。在一些实施例中,样本处理组件 100 进一步包括与上板 30 以及剪式千斤顶臂 223A 和 223B 连通的压力构件 35。在一些实施例中,样本处理组件 100 进一步包括下支撑构件 224A 和 224B 以及上支撑构件 225B。
包括力产生容器的样本处理组件
本公开的另一方面是一种样本处理组件,包括 (i) 可移动地联接至水平子组件的下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个基底台;(ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板。在一些实施例中,该一个或多个基底台各自相对于下接合表面的至少一部分升高,并且其中升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面。在一些实施例中,上板进一步包括相对于上接合表面凹陷的空腔,其中凹腔适于接纳升高的基底台的至少一部分。在一些实施例中,下板或基底台中的一个被配置成使得基底台的平坦上表面在下板水平地横穿水平子组件时保持水平。在一些实施例中,上板是固定的,并且下板首先水平移动到上板下方的位置,切然后下板升高至接触上板。在一些实施例中,上板可以铰接在子组件的一部分上方,使得当下板在上板下方移动时,上板可以经由铰链向下枢转到下板上,如本文进一步描述的。
图 15A- 图 15D 示出了样本处理组件 100 的替代实施例。在这些实施例中,通过沿着水平子组件(例如轨道)移动充当腔室基部的下板来转移基底,其中基底被提升到坪上(例如基底台上)的表面上方。在一些实施例中,下板移动到与向下铰接上板(腔室盖)对准。在一些实施例中,上板适于压缩上板和下板之间的 O 形环。在一些实施例中,容器 150(例如夹紧机构)诸如通过步进马达移动到围绕上板和下板(例如腔室半部)的位置,并且它在整个去掩蔽操作过程中通过以下方式保持密封所需的压缩:使用容器 150 内的一个或多个力产生构件,例如安装在压缩弹簧、凸轮机构等上的辊。在一些实施例中,线性马达可以断电或去联接并移动以服务于另一个下板。
如图 15A 所示,样本处理组件 100 包括 (i) 联接至水平设置的子组件 101 的下板 10;以及 (ii) 具有空腔 32 的上板 30。在此实施例中,下板 10 可以沿着水平设置的子组件 101 沿 x 轴从装载区域 110 移动到制备区域 111,并且随后移动到去掩蔽区域 112。在此实施例中,下板 10 包括具有上表面的基底台 12,该上表面适于水平地保持基底,例如平行于地面(并且当下板 10 横穿水平设置的子组件 101 的长度时,该基底保持平行于地面)。在一些实施例中,上板和下板分别包括上接合表面 31 和下接合表面 11,诸如互补的上接合表面和下接合表面以促进密封接合和在其间形成腔室。
在一些实施例中,上板 30 经由铰链 151 联接至支撑构件 116,铰链 151 使得上板 30 能够向下枢转到等待的下板 10 上(也参见图 15B 和图 15C)。一旦下板 10 移动到去掩蔽区域 112,铰接上板 30 可以向下枢转到预先定位的下板 10 上。在一些实施例中,随着容器 150 朝下板 10 的纵向长度移动,例如沿 y 轴移动,铰接上板 30 向下枢转到下板 10 上。在一些实施例中,容器 150 联接至马达或驱动系统 152,其促进整个容器 150 的移动。在一些实施例中,容器 150 包括一个或多个辊和/或弹簧,当容器 150 沿y 轴移动时,该辊和/或弹簧将力施加到上板 30 上,从而将上板 30 向下枢转到下板 10上,并且分别促进上接合表面 31 和下接合表面 11 的至少一部分之间的密封接合(参见图 15D)。图 15E 示出了具有替代铰链 151 和容器 150 的替代样本处理组件 100。
至少一个下板沿着水平偏移的子组件移动
本公开的另一方面是一种样本处理组件,其包括 (a) 水平偏移的子组件;(b) 可移动地联接至水平偏移的子组件的下板,其中下板包括下接合表面和一个或多个基底台;以及 (ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板。在一些实施例中,该一个或多个基底台相对于下接合表面的至少一部分升高,并且其中该一个或多个升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面。在一些实施例中,上板进一步包括相对于上接合表面凹陷的一个或多个空腔,其中一个或多个凹腔适于接纳升高的基底台的至少一部分。
在一些实施例中,下板或该一个或多个基底台中的一个被配置成使得基底台的平坦上表面在下板水平地横穿水平偏移的子组件时保持水平。在一些实施例中,水平偏移的子组件包括相对于第一端垂直升高的第二端。在一些实施例中,下板沿着水平偏移的子组件移动包括垂直移动分量。在一些实施例中,上板和下板包括互补的矩形形状。在一些实施例中,上板和下板包括互补的基于楔形的形状。在上板和下板包括互补的基于楔形的形状的实施例中,基底台也可以包括大致基于楔形的形状。
在一些实施例中,下板和上板两者同时朝向彼此移动,直到它们彼此接触(例如它们各自的上接合表面和下接合表面彼此接触),并且然后力产生构件诸如马达、活塞、弹簧、螺旋机构和/或凸轮机构,单独或共同作用,作用在下板和上板中的一者或两者上,以迫使它们在一起并增加下板和上板之间的界面处的密封力。例如,在更具体的实施例中,马达、活塞、螺旋机构和/或凸轮机构与上板接合以迫使上板抵靠下板,由此进一步促进上板和上板之间的密封接合,或者当由上板和下板形成的腔室中的压力增加时能够保持密封接合。
在一些实施例中,由力产生构件(例如,马达、活塞、弹簧、螺旋结构和/或凸轮机构)施加的力受到限制,使得如果腔室内的压力超过预定压力,则由力产生构件施加的力被克服,并且力产生构件将滑动或退缩以释放腔室内可能产生的高于预定阈值压力的压力。在其他实施例中,一个或多个压力释放端口和/或阀被包括在下板和/或上板中的任一者或两者中,使得不超过腔室的预定阈值压力。
在一些实施例中,上板固定在水平偏移的子组件的一部分上方的位置,并且下板沿着水平偏移的子组件(包括相关联的垂直移动部件)移动,直到下板接触固定的上板。在一些实施例中,上板在水平偏移的子组件的一部分上方的位置联接至一个或多个弹簧,并且下板沿着水平偏移的子组件(包括相关联的垂直移动部件)移动,直到下板接触固定的上板。在一些实施例中,上板是固定的,并且下板首先沿着水平偏移的子组件移动到上板下方的位置,切然后下板升高至接触上。在一些实施例中,上板(直接或间接)联接至一个或多个弹簧,并且下板首先沿着水平偏移的子组件移动到上板下方的位置,并且然后下板升高以接触上板。在其他实施例中,下板和上板独立地移动到以下位置,使得上接合表面和下接合表面至少部分地彼此接触,并且接合然后力产生构件以将压力施加到上板和/或下板从而实现上接合表面和下接合表面之间的密封或当腔室内的压力增加时保持上板和下板之间的密封接合。
在一些实施例中,下板沿着水平偏移的子组件移动到上板下方的预定位置,并且上板向下移动到下板上。例如,马达、活塞、弹簧、螺旋机构和/或凸轮机构可以朝预先定位的下板向下(沿着 z 轴)驱动上板,以促进上接合表面和下接合表面之间的密封接合。在一些实施例中,下板沿着水平偏移的子组件移动而上板同时朝下板移动,其中上板的移动可以在 x 方向、y 方向和/或 z 方向中的任一个方向上进行。
在一些实施例中,气体和/或蒸汽通过一个或多个端口(诸如上板中的端口)被引入由上板和下板形成的腔室中,从而对腔室加压。在一些实施例中,分配到基底上或下板的流体储存器内的流体可以被加热(诸如利用嵌入下板的主体 16 或上板的主体 33 内的加热元件;或利用与上板和/或下板热连通的下和/或上温度调节块 440),由此导致由上板和下板形成的腔室内的压力增加。在一些实施例中,并且除了经由引入的气体、蒸汽或流体的加热对腔室加压之外,力产生构件(例如马达、弹簧、凸轮机构、活塞或其任何组合)可以用于对至少上板施加力,从而当所形成的腔室内的压力增加时保持上板和下板彼此密封接合。
图 16A- 图 16C 示出样本处理组件 100 的非限制性实施例,其包括下板 10、与下板 10 互补的上板 30、以及具有第一端 114 和第二端 113 的子组件 101(例如轨道)。在一些实施例中,子组件 101 沿 z 轴水平偏移。在一些实施例中,样本处理组件 100 进一步包括第一支撑构件 115A 和第二支撑构件 115B。图 16A 示出了包括具有互补矩形主体的下板和上板的某一实施例。图 16B 和 16C 绘示了包括具有互补的基于楔形的主体的下板和上板的实施例(诸如包括本文描述的那些特征,诸如至少图 6A 和图 6B 中示出的)。
首先参考图 16A,在一些实施例中,当下板沿着水平偏移的子组件 101 的长度移动时,由基底台 12 支撑的基底 15 从装载区域 110 移动到制备区域 111,并且然后移动到去掩蔽区域 112。在一些实施例中,下板 10 沿着水平偏移的子组件 101 移动包括如本文所述的沿着 z 轴的垂直分量。以此方式,当下板 10 沿水平偏移的子组件 101 移动时,基底台 12 从相对于 z 轴的第一位置升高到相对于 z 轴的第二位置。值得注意的是,基底台 12 在其沿着水平偏移的子组件移动的过程中保持水平,例如平行于地面,使得设置在基底 15 的上表面上的任何流体、试剂和/或样品保持水平,例如,不要沿着基底 15 的上表面运行或从其上掉下来。换句话说,虽然当下板 10 横穿水平偏移的子组件 101 时,基底 15 和基底台 12 的移动存在垂直分量,但基底台 12、下板 10 的主体 16、和/或支撑构件 115A 被配置成使得基底 15 在其整个移动过程中保持水平。在一些实施例中,下板和上板可以具有任何配置,只要它们彼此互补即可。
在下板 10 移动到制备区域 111 之后,一种或多种流体和/或试剂可以从一个或多个分配喷嘴 50 分配,诸如定位在子组件 101 上方的一个或多个分配喷嘴(例如分配喷嘴可以附接到分配组件)分配。替代地,下板 10 可以从装载区域 110 直接移动到去掩蔽区域 112。如图 13B 所示,在一些实施例中,去掩蔽区域 112 和处理区域 111 的顺序可以颠倒。
然后下板 10 可以移动到去掩蔽区域 112,其中它与预先定位的上板 30 相遇。在一些实施例中,下板 10 首先在预先定位的上板 30 下方移动(同样地,具有包括沿 z轴的垂直分量的移动),使得下板和上板的特征彼此对准,例如使得上接合表面 31 的至少一部分与下接合表面 11 对准。下板 10 和上板 30 然后可以分别一起移动,例如每个都可以相互独立地移动。在一些实施例中,下板 10 可以垂直向上移动以与上板 30 联接,例如上板 30 可以固定并且仅下板垂直移动。替代地,上板 30 可在其定位在去掩蔽区域112 中之后降低到下板 10 上。在一些实施例中,可以使上板和下板紧密靠近(例如通过下板 10 沿着水平偏移的子组件的垂直移动),并且然后可以降低上板 30,使得上接合表面31 的至少一部分接合下接合表面 11 以及设置在其间的任何密封主体。
在一些实施例中,上板 30 联接至马达并且向下朝向下板 10 移动。在其他实施例中,上板 30 被活塞(例如液压活塞或气动活塞)向下推动或被凸轮机构向下驱动。在一些实施例中,上板 30 被用足以分别沿着上接合表面 31 和下接合表面 11 的界面形成密封的力向下驱动。在一些实施例中,然后可以在升高的温度加热设置在基底上并且存在于由上板和下板的接触形成的腔室中的样品。在一些实施例中,加热密封腔室内的基底允许在升高的温度和压力下进行处理,这可以用与腔室的内部环境连通的一个或多个温度和/或压力传感器来监测。在一些实施例中,温度传感器可以与基底中的一个和/或设置在基底上的样本接触。
如上所述,图 16B 和图 16C 中所示的实施例包括具有互补的基于楔形的形状的上板和下板。更具体地,图 16B 和图 16C 提供了样本处理组件 100 的实例,其包括下板10、与下板互补的上板 30、具有第一端 114 和第二端 113 的子组件 101 以及第一支撑构件 115A 和第二支撑构件 115B。在此实施例中,子组件 101 沿 z 轴水平偏移。在一些实施例中,当下板 10 沿着子组件的长度移动时,由基底台 12 支撑的基底 15 从装载区域 110 移动到制备区域 111,并且然后移动到去掩蔽区域 112。如本文所述,下板 10 沿子组件 101 移动包括沿 z 轴的垂直分量,例如当下板 10 沿子组件 101 移动时,基底从相对于 z 轴的第一位置升高到相对于 z 轴的第二位置。
在此实施例中,下板 10 的主体 16 和上板 30 的主体 33 均具有互补的基于楔形的形状,分别包括互补的上接合表面 31 和下接合表面 11(例如还参见图 6A 和图6B)。在一些实施例中,下板 10 被配置成包括具有上平坦表面 12C 的基底台 12 ,使得由上平坦表面 12C 支撑的任何基底 15 被水平地保持。因此,当下板 10 沿着水平偏移的子组件 101 移动时(包括下板沿着 z 轴的垂直移动分量),设置在由基底台 12 支撑的基底15 上的任何流体、试剂和/或样品材料保持水平。另外,上板 30 包括凹入主体 33 中的空腔 32,该空腔的尺寸和/或形状能够接纳基底 15 和/或基底台 12 的至少一部分(以及任何预定顶部空间体积,如本文所述)。
在一些实施例中,在下板 10 移动到制备区域 111 之后,一种或多种流体和/或试剂可以从定位在子组件 101 上方的一个或多个分配装置 50 分配。替代地,下板 10 可以从装载区域 110 直接移动到去掩蔽区域 112。如图 13B 所示,在一些实施例中,去掩蔽区域 112 和处理区域 111 的顺序可以颠倒。在一些实施例中,分配装置联接至分配轨道120,诸如垂直于子组件 101 延伸的轨道(参见图 17B)。在一些实施例中,制备区域 111可以包括液体移除装置,以从基底移除流体、试剂或溶解在流体中的任何材料。
随后,下板 10 可以移动到去掩蔽区域 112,其中它与预先定位的上板 30 相遇。在一些实施例中,预先定位的上板 30 被固定就位或联接(直接或间接)到一个或多个弹簧。在此特定实施例中,并且分别给定上板 30 和下板 10 的互补几何形状,当下板 10 沿着水平偏移的子组件移动时,下板的移动(包括移动的垂直分量)允许基底 15 和基底台12 被空腔 32 接纳,同时允许上接合表面 31 和下接合表面 11 分别至少部分地彼此接触(或接触设置在其间的任何密封主体)。
在一些实施例中,通过互补的几何形状,仅下板 10 移动允许在上接合表面和下接合表面之间形成和保持密封,由此形成密封腔室。换句话说,下板的移动(例如借助于马达、螺杆等)用于将下板 10 的下接合表面 11 推靠在上板 30 的上接合表面 31 上,从而使得能够形成和/或保持密封。替代地,在一些实施例中,上板 30(直接或间接地)联接至一个或多个弹簧,使得当下板 10 向上移动并接触上板时,弹簧将向下的力施加到至少上板30 上,从而进一步促进互补的上接合表面和下接合表面之间的密封接合。
在一些实施例中,外力,诸如由马达(包括螺杆)、弹簧、活塞或凸轮机构中的任一个产生的外力可以施加到上板上以保持上板和上板之间的密封接合。例如,预先定位的上板 30 可以不是固定的,而是可以(直接或间接)联接至马达(包括螺杆)、弹簧、活塞、凸轮机构或它们的任何组合,使得向下的力(沿 z 轴)可以施加到上板和/或下板,从而进一步促进或保持分别在上接合表面 31 和下接合表面 11 之间的密封接合。
在一些实施例中,设置在基底 15 的表面上并定位在由上板 30 和下板 10 形成的腔室内的样品然后可以在升高的温度加热。在一些实施例中,腔室内的基底的加热允许在升高的温度和压力下进行处理,这可以用与腔室的内部环境连通或接触或者与基底或设置在基底上的样本接触的一个或多个温度和/或压力传感器来监测。例如,在一些实施例中,可以启动一个或多个加热元件以加热存在于由上板和下板形成的腔室内的流体,从而增加腔室内的压力和施加到设置在基底上的任何样品上的压力。在一些实施例中,气体和/或蒸汽可通过与腔室连通的一个或多个端口被引入到腔室以再次增加腔室内的压力。
图 16D 示出了样本处理组件的又一个实施例,其中下板和上板各自具有互补的基于楔形的形状。在本实施例中,子组件 101 水平定位。在一个实施例中,下板可以朝向固定的上板移动,使得互补的上接合表面和下接合表面彼此接触并形成密封。在另一实施例中,上板可以朝向固定的下板移动,使得上接合表面和下接合表面彼此接触并形成密封。在又一实施例中,上板和下板两者都是可移动的并且可以独立地朝向彼此移动,使得上接合表面和下接合表面彼此接触并形成密封。
包括水平设置的子组件的替代样本处理组件
图 18A、图 18B 和图 18C 提供了样本处理组件 100 的再进一步的实施例。图18A 提供了样本处理组件 100,其包括基底保持器 191、子组件 101 和去掩蔽装置 190。在此实施例中,基底保持器 191 包括适于在基底移动到去掩蔽装置 190 时保持基底的特征。在一些实施例中,样本处理组件 100 包括块 192,其适于在去掩蔽装置 190 内提供密封。尽管未示出,但在一些实施例中,去掩蔽装置 190 可包括下板 10 和上板 30。在一些实施例中,基底保持器 191 适于将基底 15 定位到去掩蔽装置 190 内的下板上,其中下板和/或上板可以一起移动,形成如本文所述的腔室。在一些实施例中,去掩蔽装置 190 可包括加热元件和/或主动或通过冷却元件。
在一些实施例中,基底被放置在基底滴水盘上,该基底滴水盘位于叉式升降机状机构上。在一些实施例中,叉式升降机状机构沿着线性轨道移动,其中其末端执行器接触向内铰接室门并且通过使门向内位移而进入去掩蔽装置 190 的内部空间。在一些实施例中,一旦叉式升降机状装置进入腔室并位于基底台上方,腔室升起以接触基底托盘并将基底和基底滴水盘从叉式升降机状机构提升。在一些实施例中,卸载的叉式升降机然后离开腔室。当叉式升降机离开时,腔室门被扭力弹簧关闭回原位。在一些实施例中,门表面上的 O 形环被压靠在腔室开口的内表面上,形成密封。
图 18B 和图 18C 示出了样本处理组件 100,其中下板 10 保持静止并且下板的上表面适于水平地保持基底。在一些实施例中,当去掩蔽装置 192 的压力容器移动以在下周围密封时,基底保持静止,目的在于在不需要下板或基底移动的情况下可以发生其他上游和下游过程。例如,分配装置(未示出)可以移动到静止的下板上方的位置并将一种或多种流体和/或试剂分配到设置在其上的基底。在一些实施例中,去掩蔽装置 192 使用马达193 沿着轨道 195 朝下板 10 移动,使得下板 10 变得被去掩蔽装置 192 封闭。在一些实施例中,去掩蔽装置 192 包括加热和/或冷却元件中的一个。在一些实施例中,密封构件194 包括与去掩蔽装置 192 的开口互补的特征。在一些实施例中,密封构件 194 可包括密封主体,诸如 O 形环。在一些实施例中,当去掩蔽装置 192 接合密封构件 194 时,可以形成腔室,其中腔室容纳处于水平位置的基底 15。在一些实施例中,所形成的腔室中的基底可以在升高的温度和/或压力下处理(与形成的腔室外部的环境相比),如本文所述。
包括一个或多个圆盘传送带的样本处理组件
替代样本处理组件 100 在图 19A - 图 19C 中示出。参考图 19A 和图 19B,样本处理组件 100 包括圆盘传送带 300、一个或多个基底装载器 302、一个或多个下板 10和一个或多个上板 30。参考图 19C,样本处理设备 100 可以与第一分配装置 130(例如散装流体分配器,例如包括一个或多个分配喷嘴的分配器)、第二分配装置 131(例如第二散装流体分配器或试剂分配器,诸如移液管或按需投放分配器)、包括液体移除装置 134 的装置、混合设备(未示出)或其任何组合中的一个或多个结合操作。分配装置、液体移除装置和/或混合装置中的每一个在本文中进一步详细描述。
在一些实施例中,圆盘传送带 300 包括多个基底保持器 310。在一些实施例中,圆盘传送带 300 可以包括 3 到约 30 个之间的基底保持器 310。在其他实施例中,圆盘传送带 300 可以包括 4 到约 20 个之间的基底保持器 310。在再其他实施例中,圆盘传送带可以包括 5 到约 15 个之间的基底保持器 310。在一些实施例中,每个基底保持器310 适于在任何处理步骤期间例如在用一种或多种液体和/或试剂处理期间水平地保持基底。
在一些实施例中,样本处理组件 100 还可包括一个或多个基底装载器 302。在一些实施例中,一个或多个基底装载器 302 中的每一个适于从基底保持器 310 中的一个移除基底并将其移动到另一位置。例如,每个基底装载器 302 可以适于将基底从圆盘传送带300 的基底保持器 310 移动到下板 10。以此方式,基底装载器 302 促进基底的移动以用于进一步处理(例如,用流体和/或试剂处理和/或去掩蔽操作)。在一些实施例中,基底装载器 302 还可以适于从另一个模块接纳基底。
在一些实施例中,基底装载器 302 包括具有与基底保持器 310 的特征互补的特征的叉式升降机机构。在一些实施例中,基底装载器 302 可顺时针或逆时针旋转。
如上所述,图 19A 和图 19B中所示的样本处理组件 100可以包括有利于在其间形成腔室的下板和上板。在一些实施例中,下板 10 包括基底台 12 和下接合表面 11。在一些实施例中,基底台 12 包括上表面,该上表面适于在去掩蔽期间将基底保持在水平位置。在一些实施例中,下板 10 的特征适于与上板 30 的相应特征互补。例如,下板 10 可以包括下接合表面并且上板 30 可以包括与下接合表面互补的上接合表面。在一些实施例中,下板和上板具有互补的基于楔形的形状。在其他实施例中,下板和上板具有互补的矩形形状。在一些实施例中,上板和/或下板可包括一个或多个加热元件和/或一个或多个冷却元件(参见例如图 21A至图 21D 中所示的加热和冷却元件的配置)。
在操作中,样本处理设备 100 适于接纳一个或多个基底并且在任何处理操作期间将这些基底保持在圆盘传送带 300 内。就此而言,并且在一些实施例中,圆盘传送带300 可以在制备区域 111 内。在一些实施例中,圆盘传送带 300 联接至允许圆盘传送带300 顺时针或逆时针旋转的马达。在这方面,联接至样本处理组件 100 的控制系统可以命令圆盘传送带 300 将基底保持器 310 中的一个移动到特定位置,使得可以执行分配操作,例如将一种或多种流体和/或试剂分配到基底保持器 310 内的基底。
在处理之后,基底 15 然后经由基底装载器 302 从基底保持器 310 中的一个移动到下板 10。在一些实施例中,下板 10 保持静止并且上板 30 移动到下板(在x 方向、y方向和 z 方向中的任何一个方向上)。例如,上板 30(例如联接至支撑件 115B 的一个)可以向下移动到预先定位的下板 10 中,例如通过马达、活塞、凸轮机构、弹簧或其任何组合。虽然没有在图 19A- 图 19C 中示出,但是在一些实施例中,下板 10 本身可以是可移动的,诸如可移动地联接至轨道。在那些实施例中,下板可以移动到预定位置,在该预定位置上板 30 可以移动以与下板相遇,例如上板和下板都是可移动的。在其他实施例中,下板可以是可移动的并且上板可以固定就位(或者,替代地,联接至具有有限移动的弹簧),并且下板被移动到上板(沿着 x 方向、y 方向和 z 方向中的任一个方向)移动到上板。在一些实施例中,下板和/或上板的独立移动允许两个板彼此接触,例如在它们各自的上接合表面和下接合表面的界面处,由此提供密封接合(施加或不施加额外的外力)。密封接合有利于形成腔室,诸如适于在去掩蔽操作期间将基底支撑在水平位置的腔室(参见例如图 43A- 图43F)。在一些实施例中,所形成的腔室表示去掩蔽区域。
一旦进行去掩蔽操作(例如,参见图 43A- 图 43F),腔室可以被打开,并且下板和上板可以远离彼此移动。在一些实施例中,基底保持器可以用基底装载器 302 从下板移除并且转移到另一个模块或移回到圆盘传送带 300 内的自由基底保持器 310 位置。在一些实施例中,多个基底组件 100 可以在一个系统中链接在一起,并且技术人员将进一步理解,任何系统中的该一个或多个下板 10 和一个或多个上板 30 可以在多个圆盘传送带300 之间共享。
自密封上板和下板
在一些实施例中,上板和下板包括特征(例如凸片和/或密封元件),当腔内的内部压力增加时(例如,当腔室内的压力增加时,由该压力施加的力可将密封元件和/或一个或多个凸片“推”到一个位置,使得保持有效的密封),这些特征自密封。
在一些实施例中,上板和下板可以包括特征使得当上板和下板彼此接触时,在所形成的腔室内产生的内部压力导致下板和上板的特征彼此接合并且形成密封件。例如,上板和/或下板可包括在沟槽中的密封元件,使得当所形成的腔室内的内部压力增加时,密封件变形或移动,使得形成并且保持上板和下板之间的密封接合。同样,上板和下板可包括凸片,当所形成的腔室内的压力增加时,该凸片在使用或不使用密封元件的情况下使凸片接合。
图 23A 和图 23B 示出了上板 30 和下板 10 的截面图。在图 23A 中,上板 30相对于下板 10 预先定位,使得上板 30 的上凸片 90 定位在下板 10 的下凸片 91 的近侧,并且使得凸片主体 93 的一部分接触密封元件 92。在一些实施例中,密封元件是涂胶的并且被保持在上板 30 的沟槽 94 中。在一些实施例中,密封元件 92 包括外密封唇 95和内密封唇 96。如图 23A 所示,密封元件 92 是 U 形的并且外密封唇 95 和内密封唇96 分别基本上彼此平行。随着下板 10 进一步向上移动,凸片主体 93 进一步接触外唇95,使得密封元件从 U 形转变为 V 形。凸片主体 93 与外唇 95 的这种接触有助于分别在上板 30 和下板 10 之间形成密封。在一些实施例中,当由上板和下板形成的腔室内的流体被加热并且腔室内的压力增加时,施加到密封元件 92 上的压力将进一步的力施加到凸片主体 93 上,分别进一步促进上板 30 和下板 10 的密封接合。
基底运送
本公开还提供了运送装置,例如基底运送装置和被配置成移动模块化下板 710的装置。在一些实施例中,该一个或多个运送装置包括例如夹持器、用于支撑基底的叉、夹具缸、真空端口、吸盘或它们的任何组合。
夹持器装置
在一些实施例中,基底可以经由夹持器装置从一个位置移动到另一个位置。通常,夹持器装置包括一对夹持器臂和致动器。在一些实施例中,夹持器臂被致动以相对于夹持器主体(平行夹持器)平行运动。在其他实施例中,夹持器臂被致动以围绕中心枢轴点打开和关闭,以横扫或弧形运动(角夹持器)移动。在一些实施例中,夹持器装置包括传感器,诸如用于检测由夹持器臂施加的力的大小或基底是否由夹持器装置支撑的传感器。
夹持器装置 460 的一个实例在图 28D 和图 28E 中示出。在此特定实施例中,夹持器装置 460 包括夹持器臂 461A 和 461B,其中夹持器臂 461A 和 461B 分别终止于带凹口端 462A 和 462B。在一些实施例中,带凹口端 462A 和 462B 各自具有大于基底厚度的凹陷高度 463。在一些实施例中,带凹口端 462A 和 462B 的内壁 464 涂覆有橡胶材料或硅树脂材料。在图 28E 所示的配置中,夹持器臂 461A 和 461B 处于延伸配置,但是夹持器臂 461A 和 461B 可以缩回,使得夹持器臂 461A 和 461B 在所示方向 X 和 X' 上移动。在夹持器臂 461A 和 461B 缩回时,带凹口端 462A 和 462B 朝向基底 15 移动,并且至少部分地接触基底 15 的边缘,允许其被夹持器装置 460 拾取并移动,诸如在所示 Z方向上。在一些实施例中,夹持器臂 461A 和 461B 中的每一个适于在基底的纵向端中的每一个上施加力(例如,每一个可以施加相同大小的力)。由夹持器臂施加的力的大小可由夹持器装置的致动器调节。在一些实施例中,施加的力足以将基底保持在每个夹持器臂461A 和 461B 的内壁 464 之间而不损坏基底。在一些实施例中,夹持器臂 461A 和 461B中的任一个没有将力施加到基底的边缘上,并且基底仅由带凹口端 462A 和 462B 内的切口支撑。图 28F 示出了由夹持器臂 461A 和 461B 保持和/或由带凹口端 462A 和 462B支撑的基底 15。
替代的夹持器臂 461A 和 461B 在图 33A 和图 33B 中示出。如图 33A 所示,夹持器臂 461A 和 461B 具有细长主体 464A 和 464B,并且细长主体中的每一个都终止于卡扣 465A 和 465B。在一些实施例中,如图 33B 所示,卡扣 465A 和 465B 包括成角度的凹槽 466A 和 466B,诸如具有 30 度角、40 度角、45 度角、50 度角、60 度角等的凹槽。适于沿着基底的纵向轴线拾取和/或夹持基底的再其他替代夹持器臂 461A 和 461B 在图33C 和图 33D 中示出。在一些实施例中,夹持器臂 461A 和 461B 具有适于支撑基底的阶梯形凹槽。在一些实施例中,如图 33E 所示,夹持器装置 460 可包括一个或多个吸盘 468或真空端口,例如,基底可以由夹持器臂支撑,同时被一个或多个吸盘和/或真空端口夹持。
图 34A 示出基底(例如,从装载区域或从基底制备区域)移动到下板 10 的主体16。在一些实施例中,夹持器装置可包括用于保持和/或支撑基底的一对夹持器臂,以及用于打开和关闭该对夹持器臂的致动器。在一些实施例中,夹持器装置位于子组件 101 的端部。在一些实施例中,夹持器装置可移动地联接至子组件 101(例如,使得夹持器装置和由夹持器装置支撑的任何基底可以沿着第一坐标轴移动)。在一些实施例中,夹持器装置进一步包括一个或多个夹持器马达、螺杆和/或轨道,用于进一步沿第二坐标轴和第三坐标轴移动夹持器装置的一部分(包括夹持器臂)。在一些实施例中,基底在其端部中的一个,例如基底的标签端被拾取,并由夹持器装置 460 保持和/或支撑(当然,取决于夹持器装置 460及其夹持器臂 461A 和 461B 如何配置)。
如图 34A中的面板 A 所示,首先由夹持器装置 460 拾取基底。在一些实施例中,夹持器臂 461A 和 461B 由夹持器装置 460 致动,使得基底由夹持器臂 461A 和 461B保持和/或由带凹口端 462A 和 462B 内的凹槽支撑。在一些实施例中,夹持器装置的至少一部分沿 y 轴移动(例如,夹持器装置的包括夹持器臂的一部分可以使用马达、螺杆和/或轨道中的一个或多个移动),使得基底可以与下板 10 的主体 16 的基底台 12 对准。如图34A 中的面板 B 所示,然后可以沿着子组件 101 移动夹持器装置 460,例如沿着 x 轴并朝向下板的主体 16以及尤其是向基底台 12 上方的位置移动。接下来,并且如图 34A 中的面板 C 所示,夹持器装置 460 的至少一部分沿 z 轴移动以将基底放置在基底 12 的表面 12C 上。随后,夹持器臂 461A 和 461B 被延伸(例如打开),使得基底被释放(参见图34A 的面板 D)。夹持器装置 460 然后可以沿着 x 坐标方向、y 坐标方向和z 坐标方向中的任何一个方向移动,使得它远离样本处理设备 100 的上板 30 定位。图 34B 示出了使用图 33C 和图 33D 的夹持器装置和夹持器臂将基底放置到下板的主体上。
叉式升降机装置
在一些实施例中,基底可以经由叉式升降机装置从一个位置移动到另一个位置。一种合适的叉式升降机装置示于图 35A 至图 35D 中。在这些实施例中,叉式升降机装置480 包括叉式升降机附接构件 481 和叉式升降机主体 482。在一些实施例中,叉式升降机主体 482 包括一对细长臂 483A 和 483B,细长臂 483A 和 483B 中的每一个都具有适于支撑基底 15 的凹槽。在一些实施例中,每个细长臂的凹槽的尺寸被设计成适应基底 15的宽度。在操作中,致动器、马达、螺杆等可用于将叉式升降机装置 480 移动到基底 15。然后可以移动叉式升降机装置 480,使得细长臂 483A 和 483B 定位在基底 15 的边缘的至少一部分下方。叉式升降机装置 480 然后可以向上移动(例如,沿着 z 轴),使得基底 15被支撑在细长臂 483A 和 483B 的凹槽内,并且因此被叉式升降机装置 480 支撑。随后,叉式升降机装置 480 然后可以朝下板 10 移动,使得基底 15 可以被转移到并沉积到基底台上。图 35D 示出了在如上所述将叉式升降机装置向下板移动之后由基底台 12 支撑的基底 15。一旦基底 15 被基底台 12 支撑,叉式升降机装置 480 就可以移动远离下板10 。在一些实施例中,细长臂 483A 和 483B 之间的距离“W”应接近基底台 12 的长度,以使其可被适当地支撑。
在一些实施例中,叉式升降机装置可以与第二力施加装置结合使用,该第二力施加装置在相反方向上将力施加到基底上,例如,当叉式升降机装置用于从下方支撑基底并因此施加向上的力时,可以使用第二装置来施加向下的力。在一些实施例中,叉式升降机装置和第二力施加装置的组合可以在基底从一个处理位置运送到另一个处理位置(例如从装载区域到样本处理设备的下板)时帮助稳定基底。在一些实施例中,第二力施加装置是可以被致动(机械地、电动地、气动地等)以在与由叉式升降机机构施加的力相反的方向上施加力的气缸。
图 36A- 图 36D 均示出了包括缸 492、叉式升降机主体 493 以及一对叉式升降机臂 491A 和 491B 的叉式升降机装置 480。在一些实施例中,并且如上所述,气缸 492被致动以使得它在叉式升降机臂 491 和 491B 和/或叉式升降机主体 493 从下方支撑基底 15 时(例如,当叉式升降机臂和叉式升降机主体在向上的方向上提供相反的形式时)将向下的力递送到基底 15 上。在图 36A 至图 36D 中的每一个中,气缸 492 被示为处于延伸位置,诸如接触基底 15 的延伸位置。另一方面,图 36E 示出了处于缩回位置的气缸492。图 36A 至图 36E 所示的叉式升降机装置 480 以与上述叉式升降机装置大致相同的方式操作,例如叉式升降机装置 480 被运送到基底,并且然后定位在基底下方。然后可以升高叉式升降机装置 480,使得叉式升降机臂 491A 和 491B 和/或叉式升降机主体 493接触基底底部的至少一部分。在基底与叉式升降机臂 491A 和 491B 和/或主体接触的同时,气缸 492 可以延伸以将力施加到基底 15 的顶部上。然后可以将基底运送到诸如样本处理组件的下板,使得基底被沉积到基底台的表面上。一旦基底已经被沉积,上述过程可以颠倒,使得叉式升降机装置 480 可以将另一个基底 15 诸如从装载区域运送到不同的样本处理设备。图 36F 的面板 A 和 B 示出了气缸 492 的缩回。图 36F 的面板 C 示出了叉式升降机装置 480 远离基底 15 和下板 10 移动。
载体运送装置
如上所述,主体 716 可包括载体块 432(参见例如图 27A 至图 27E)。图 27F 示出了包括载体块 432 的主体 716,其中载体块 432 与具有载体拾取主体 452 的载体拾取构件 450 连通。在一些实施例中,载体拾取构件 450 包括载体拾取主体 452 以及适于支撑载体块 432 的边缘的至少一部分的载体拾取臂 451A 和 451B。图 27G 示出了在载体块 432 已经移动到邻近热管理模块 440 的位置之后包括载体块 432 的模块化下板710。如图 27G 所示,载体块 432 至少由载体拾取臂 451A 和 451B 支撑。图 27H 示出了在载体块 432 已经由拾取装置移动并定位在热管理模块 440 的顶部上之后包括载体块432 的模块化下板 710。如图 27H 所示,拾取装置被定位成使得载体拾取臂 451A 和451B 不再连通,例如,支撑载体 432 的边缘。
在一些实施例中,包括载体块 432 的模块化下板 710 可以以与上文关于叉式升降机装置所描述的大致相同的方式运送。事实上,图 27I(面板 A)示出了包括由叉式升降机装置 454 移动的载体块 432 的模块化下板 710,其中载体块 432 由具有载体拾取臂451A 和 451B 的载体拾取主体 452 支撑。在一些实施例中,叉式升降机装置 454 包括允许叉式升降机装置 454 在 x 坐标方向、y 坐标方向和 z 坐标方向中的每一个方向上移动的马达、致动器、螺杆、轨道等。图 27I(面板 B)示出了载体块 432 可以被运送到热管理模块 440。一旦载体块 432 被运送并放置到热管理模块 440(图 27I,面板 B)上,载体拾取主体 452 可以经由叉式升降机装置 454 向下移动,使得载体拾取臂 451A 和 451B 不再支撑载体 432(图 27I,面板 C)。然后可以将叉式升降机装置 454 移动离开样本处理组件 100 的下板 10。
在一些实施例中,包括载体块 432 的主体 716 使用一个或多个可释放地接合载体 432 的夹持器来运送。图 37A、图 37B 和图 37C 示出了用于夹持和/或拾取载体块432 的三个不同夹持器装置 510。图 37A 示出了具有夹持器臂 511A 和 511B 的夹持器装置 510,其中夹持器臂 511A 和 511B 适于接合载体块 432 的顶面和底面。在一些实施例中,夹持器臂 511A 和 511B 包括夹持器垫 512A 和 512B。在一些实施例中,夹持器垫由可压缩材料、橡胶化材料或硅基底料构成。图 37B 示出了具有包括夹持器突起 513A 和513B 的夹持器臂 511A 和 511B 的替代夹持器装置 510。夹持器突起 513A 和 513B 可以具有任何尺寸和/或形状,只要它们的端部与载体块 432 内的压痕 514A 和 514B 兼容并互补即可。图 37C 示出了再进一步夹持器装置 510,其中夹持器装置 510 包括适于支撑载体 432 的端部的夹持器臂 511A 和 511B。如图 37C 所示,载体块 432 可以包括悬垂部 515A 和 515B。在一些实施例中,悬垂部 515A 和 515B 适于由夹持器臂 511A 和511B 支撑,而载体块 0432 的主体 516 的其余部分定位在夹持器臂 511A 和 511B 之间。
基底装载站
在一些实施例中,本公开的样本处理组件和/或系统可以包括一个或多个基底装载站(参见图 38A 至图 38H)。在一些实施例中,任何基底运送机构可能无法每次都以相同方式拾取基底,例如基底运送机构需要定位以拾取基底和将基底运送到样本处理设备的下板的方式存在可变性。此外,基底在由运送机构拾取之前的位置也可能影响运送机构每次以相同方式重复拾取基底的能力。考虑到这种可变性,基底可能不会每次都被放置在基底台上的相同位置,例如,基底可能不会每次都被放置在下板的基底台上的准确预定位置。这可能导致基底未在基底台上居中和/或未与任何加热元件、冷却元件等适当对准。技术人员将理解,适应这些变化的一种方法将是具有超大尺寸的基底台,该基底台不仅可以适应不同形状和/或尺寸的基底,而且考虑将基底定位在基底台上的可变性,例如使用超大尺寸的基底台将减轻基底未放置在预定位置的影响。本领域技术人员将理解,此特定解决方案增加了由样本处理组件的下板和上板形成的腔室的尺寸,例如,相对较大的基底台将需要在上板中的更大的互补凹槽,由此导致整体腔室大小和体积增加。本公开提供了适于将基底保持在预定位置以在运送机构拾取基底时减小可变性同时最小化任何腔室的尺寸的基底装载站。
图 38A 和图 38B 示出了基底装载站 520,其包括平台 521、相对于平台 521 升高的一对侧构件 522A 和 522B 以及一个或多个停止构件 523。在此特定配置中,操作者可以将基底装载到一对侧构件 522A 和 522B 之间的平台 521 上,使得基底的一端邻接一个或多个停止构件 523。在一些实施例中,基底装载站 520 包括平台 521 中的一个或多个切口 524。在一些实施例中,切口 524 的尺寸被设计为适应叉式升降机装置或夹持器装置,例如允许叉式升降机臂在基底下方移动,使得可以支撑基底或允许夹持器臂接触基底的一侧或多侧。
在一些实施例中,基底装载站 520 包括平台 521 以及三个弹性弯曲部 525A、525B 和 525C,诸如图 38C 和图 38D 中所示。在一些实施例中,弹簧弯曲部是弹簧片弯曲部(图 38C)。在一些实施例中,基底装载站 520 进一步包括夹子 526,使得所有四个边缘可以保持与基底装载站 520 接触。在一些实施例中,基底装载站 520 包括平台 521 中的一个或多个切口 524 ,再次允许叉式升降机装置或夹持器装置接近基底。
在一些实施例中,基底装载站 520 包括平台 521 和两个或更多个可独立操作的对准夹持器 527。在一些实施例中,基底装载平台 520 包括三个可独立操作的对准夹持器527A、527B 和 527C(参见图 38E 和图 38F)。在一些实施例中,该两个或更多个可独立操作的对准夹持器 527 中的每一个朝向平台 521(并且因此朝向放置在平台上的任何基底)移动,直到该两个或更多个对准夹持器 527 中的每一个接触基底的边缘。以此方式,对准夹持器 527 中的每一个对基底施加力,例如每个对准夹持器可以对基底施加相等的力,使得基底移动到平台 521 上的预定对准位置。在一些实施例中,基底装载站进一步包括夹子526,例如用于保持基底的标签端的夹子。
在一些实施例中,并参考图 38G,首先致动邻近平台 521 的纵向侧定位的两者都被预先定位的对准夹持器 527A 和 527B 以将基底居中,例如同时或顺序地朝向基底移动,直到两个对准夹持器 572A 和 527B 接触基底。接着,致动对准夹持器 527C 以将基底推靠在夹子 526 上。随后,可将夹持器装置或叉式升降机装置移动到位以拾取基底并将其经由基底装载站与预定位置对准并运送至样本处理组件的下板。在替代实施例中,多个辊528 可以代替任何对准夹持器 527(见图 38H)。
系统
参考图 17A,本公开还涉及包括一个或多个可独立操作的样本处理组件 100 的系统 200。在一些实施例中,系统 200 可以包括 2 至 60 个之间的可独立操作的样本处理组件 100。在一些实施例中,系统 200 可以包括 2 至 50 个之间的可独立操作的样本处理组件 100。在一些实施例中,系统 200 可以包括 2 至 40 个之间的可独立操作的样本处理组件 100。在一些实施例中,系统 200 可以包括 2 至 30 个之间的可独立操作的样本处理组件 100。在其他实施例中,系统 200 可以包括 3 至 20 个可独立操作的样本处理组件 100。在再其他实施例中,系统 200 可包括 3 至 15 个可独立操作的样本处理组件 100。在进一步的实施例中,系统 200 可以包括 3 至 10 个之间的可独立操作的样本处理组件 100。
在一些实施例中,系统 200 进一步包括一个或多个分配装置 130 和 131、液体移除装置 134、混合装置 135、基底装载站、夹持器装置、叉式升降机装置和/或载体运送装置等。在一些实施例中,系统 200 进一步包括与可独立操作的样本处理组件中的每一个和/或该一个或多个分配装置 130 和 131、液体移除装置 134、混合装置 135 通信的控制系统、一个或多个加热和/或冷却元件等。
在一些实施例中,本公开的系统 200 包括附加模块,诸如染色模块、成像模块、脱蜡模块、盖玻片模块、烘烤模块等。在一些实施例中,本公开的系统 200 可以包括至少一个染色模块、至少一个干燥/烘烤站/模块、至少一个脱蜡模块和/或至少一个组合的烘烤和脱蜡站模块。在一些实施例中,本公开的系统 200 可包括两个或更多个染色站模块、两个或更多个烘烤站/模块、两个或更多个脱蜡站模块和/或两个或更多个组合的烘烤和脱蜡站模块,这可能会进一步增加吞吐量。在其他实施例中,本公开的系统 200 包括干燥/烘烤站/模块、脱蜡站模块、染色站模块和盖玻片站模块。
包括分配装置的分配装置/模块
如本文所述,在一些实施例中,系统 200 可用于向样本施加大范围的流体和/或试剂,例如在去掩蔽操作之前和/或之后。因此,该系统可以包括一个或多个分配装置以用于向样本分配一种或多种流体和/或试剂。在一些实施例中,分配装置能够选择性地将预定体积的流体和/或试剂分配到基底或样本上。在一些实施例中,分配装置适于递送 50-1000微升的一种或多种流体。在一些实施例中,分配装置适于递送 10-100 微升的一种或多种试剂。
在一些实施例中,分配装置包括一个或多个分配喷嘴或一个或多个移液管。在一些实施例中,可以使用微流体涂抹器分配流体和/或试剂。在其他实施例中,使用按需滴落技术将流体和/或试剂分配到基底或样本,诸如其中将离散的试剂液滴分配到样本。按需滴落利用喷墨打印头或类似技术(例如,其中使用压电或热元件来致动要分配的液滴)。在美国专利第 8,663,991、6,945,128、8,147,773、8,790,596、8,048,373、8,883,509、7,303,725 和 7,820,381 号中描述了再其他合适的分配装置和分配喷嘴以及用于实现流体和/或试剂分配的部件(例如流体模块),该美国专利的公开内容通过引用全文并入本文。在一些实施例中,一旦将基底装载到系统中,测试方案将规定在特定时间和特定预定持续时间将哪些流体和/或试剂分配到基底上(例如,分配预定体积的试剂持续 20 分钟然后移除试剂,和/或分配清洗液或缓冲液)。
该一个或多个分配装置可以将任何体积的流体和/或试剂分配到基底和/或设置在基底上的样本。例如,并且如本文进一步指出的,在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL至约 2000µL 的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1500μL 之间的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1250μL 之间的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 100μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约200μL 至约 750μL 之间的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 250μL 至约 600μL 之间的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积在约 300μL 至约 550μL 之间的范围内。在一些实施例中,由该一个或多个分配装置分配到基底或设置在基底上的样本的一种或多种流体和/或试剂的总体积为约 500μL。
液体移除装置
在一些实施例中,系统 200 可以包括一个或多个液体移除装置,其适于从基底的表面移除流体和/或试剂(或溶解在流体中的任何材料)。在一些实施例中,系统 200 进一步包括一个或多个气刀 134 或液体移除装置,用于非接触式推动、引导或移动基底表面上的物质(例如流体、颗粒固体或其任何组合)。在一些实施例中,液体移除装置可用于驱动存在于基底或载玻片上表面的流体朝向以下中的一个滑动:(i) 与载玻片端部的至少一部分(例如与载玻片的边缘接触的夹子)连通的芯吸特征,或 (ii) 载玻片的纵向边缘;其中液体移除装置投射出具有近似平行四边形的形状的气幕。在一些实施例中,液体移除装置可在基本垂直于基底或载玻片的纵向轴线的方向上移动。在一些实施例中,从液体移除装置投射的气幕被取向为基本上垂直于基底或载玻片的上表面的平面。在一些实施例中,气幕相对于气刀的纵向轴线以预定倾斜角偏移。在一些实施例中,液体移除装置包括增压室和与增压室流体连通的多个出口,该多个出口沿着增压室的端部平行布置,每个气体出口相对于增压室的纵向轴线以约 20 度和约 40 度之间的倾斜角设置,并且其中出口的长度与出口的直径之间的比率大于 5。在一些实施例中,以每英寸 (2.54 cm) 约 3 和约 20 个出口之间的间距设置出口。合适气刀 134 的实例在 PCT 公开第 WO/2018/215843 和 WO/2016/005347 号中描述,其公开内容通过引用全文并入本文。
混合装置
在一些实施例中,系统 200 进一步包括一个或多个混合装置 135。在一些实施例中,混合装置是非接触式混合装置。据信,非接触式混合 (i) 降低了染色伪影的风险;(ii)允许在染色过程中跨细胞和/或组织实现统一的试剂浓度,例如减轻轻微染色区域的形成,例如亮斑)或形成深色染色区域(例如黑斑);(iii) 能够增加混合频率;(iv) 提高混合效率;和/或 (v) 减少或消除流体中气泡的存在。合适的非接触式混合装置描述于 PCT 公开第 WO/2018/215844 号中,其公开内容通过引用全文并入本文。例如,在一些实施例中,基底或基底的支撑件(例如基底台)可以通信地联接至一个或多个声源(例如一个或多个换能器)以用于非接触式混合、分散或补充存在于基底表面上的流体(例如样本承载显微镜载玻片)。在一些实施例中,声源嵌入在上板和/或下板中的一个内或与其连通。“与支撑构件或基底连通”是指,例如,声源至少部分地与支撑件、上板、下板或基底本身接触,或者可以移动使得它被放置成至少部分地与支撑件、上板、下板或基底本身接触。在一些实施例中,声源是机械换能器或压电换能器,其在低频(例如,范围在约 1Hz 至约 1kHz 的频率)下操作。
流体/流体模块
再次参考图 17A,在一些实施例中,系统 200 包括用于存储和保持不同的散装流体的一个或多个散装流体容器 210,其中该一个或多个流体容器 210 可以通过一个或多个流体管线联接至一个或多个分配装置 130(例如分配喷嘴)。同样地,系统 200 可以包括一个或多个试剂存储子系统 132,用于独立地存储和保持不同的试剂(例如抗体探针、核酸探针等),其中试剂存储子系统 132 可以通过一个或多个流体管线联接至一个或多个试剂分配器 131(例如移液管)。在一些实施例中,散装流体容器 210 和/或试剂存储子系统132 可存在于内部环境 202 内,或其可容纳在系统的具有其自身环境(例如,流体和/或试剂在低于室温的温度储存的环境)的分离区域。该一个或多个试剂分配器 131 可以从试剂存储子系统 132 取回试剂。
该系统还可包括一个或多个流体模块。在一个实施例中,流体模块可以连续地将包装浓度、稀释浓度和/或散装的试剂递送到工作站,甚至在补充试剂供应时,由此减少工作流程中断。在更具体的实施例中,流体模块的流体驱动部件在压差下操作以实现从分配装置递送的试剂的连续可用性,甚至在分配器件再装填期间。在一个工作实施例中,高压用于将再装填流体从泵室驱动到低压分配室中,并且分配室通过经由空气系统压力调节器“反向释放”用于分配室再装填的高压力来保持特定分配压力。试剂泵、试剂稀释系统、蒸馏去离子水和酒精递送系统均可按此方法操作。合适流体模块的进一步方面描述于美国专利申请公开第 2017/0131303 号中,该公开的公开内容通过引用全文并入本文。
外壳
在一些实施例中,系统 200 的各种组件可以包括在外壳 203 内。在一些实施例中,外壳提供可以与外壳 203 外部的环境相同或不同的内部环境 202。在一些实施例中,内部环境 202 保持在预定温度,例如范围在 25℃ 至约 35℃ 之间的温度。在其他实施例中,内部环境 202 保持在约 30℃ 的预定温度。在其他实施例中,内部环境 202 保持在约20℃ 的预定温度。在一些实施例中,内部环境也可保持在预定湿度下。
在一些实施例中,系统可以具有两个、三个、四个或更多个区段,其中每个区段可以保持在不同的温度。例如,并且在一些实施例中,该系统可以具有用于存储流体的第一区段、用于存储试剂的第二区段、用于在任何处理之前保持基底的第三区段、以及适合于基底和/或样本处理的第四区段。在一些实施例中,由本文所述的上板和下板形成的腔室可以设置在系统的保持在预定温度和/或湿度下的区段中,以防止和/或减轻腔室内(例如当腔室打开时)、基底上,和/或在设置在基底上的样本上的冷凝或蒸发。在一些实施例中,在系统的包括加湿空气的区段内提供用于临时储存样本承载载玻片的基底装载器和其他器件。就此而言,本公开的系统的一个或多个区段可包括一个或多个加湿器或可包括用于引入加湿空气的一个或多个通风管线。
在一些实施例中,由根据本公开的上板和下板形成的腔室可以与一个或多个流体通道连通以向形成腔室的上板和/或下板提供冷却。在一些实施例中,流体通道流体联接至热交换器和/或制冷机,这些热交换器和/或制冷机至少部分地位于用于基底和/或样本处理的任何区段或区室的外部(参见例如图 42A 和图 42B)。以此方式,从流体提取的废热不会被引入回用于基底和/或样本处理的区段或区室。例如,图 42A 和图 42B 示出了具有冷侧 611 和热侧 613 的热电模块 612。在一些实施例中,冷侧 611 可以与用于基底和/或样本处理的区段或区室连通和/或部分位于其内部;而热侧 613 位于用于基底和/或样本处理的区段或区室的外部。如这些图中所示,流体通道 411 可以与热电模块 612、一个或多个泵 614 和一个或多个回收热交换器 615 连通。
在一些实施例中,该系统可包括保持在室温或低于室温的温度的第一区段。例如,第一区段可以是诸如在室温或低于室温的温度存储流体和/或试剂的“冷区段”。在一些实施例中,不同的流体和/或不同的试剂独立地存储在系统的不同区段中(诸如在外壳 203内的系统的不同区段内或在外壳 203 外的不同系统区段内)。在一些实施例中,本身被保持在室温或低于室温的温度的流体和/或试剂在它们被分配到由下板保持的基底的表面之后将不会被加热到更高的温度。
在一些实施例中,第二区段可以保持在高于第一部分的温度的温度。在一些实施例中,“暖区段”可以与“冷区段”分开保持,暖区段适于执行某些处理操作,诸如去掩蔽操作。在一些实施例中,该系统还可包括废物收集系统。
染色模块
根据本公开处理的样本在被去掩蔽之后可以被染色(去掩蔽的过程和除套操作的实例在本文中描述)。在一些实施例中,染色可以用组织化学染色模块或单独的平台,诸如自动化 IHC/ISH 载玻片染色器进行。自动 IHC/ISH 载玻片染色器通常至少包括:染色方案中使用的各种试剂的储液器、与储液器流体连通的用于将试剂分配到载玻片上的试剂分配单元、用于从载玻片上去除使用的试剂或其他废物的废物清除系统,以及用于协调试剂分配单元和废物清除系统的动作的控制系统。除了执行染色步骤外,许多自动载玻片染色器还可以执行染色辅助步骤(或与执行此类辅助步骤的单独系统兼容),包括:载玻片烘烤(用于将样品粘附到载玻片上)、脱蜡(也称为脱石蜡)、抗原修复、复染、脱水和清除以及盖玻。全文以引用方式并入本文的Prichard, Overview of AutomatedImmunohistochemistry, Arch Pathol Lab Med., 第 138 卷, 第 1578-1582 页 (2014)描述了自动化 IHC/ISH 载玻片染色器的几个具体实例及其各种特征,包括 intelliPATH(Biocare Medical)、WAVE (Celerus Diagnostics)、DAKO OMNIS 和 DAKO AUTOSTAINERLINK 48 (Agilent Technologies)、BENCHMARK (Ventana Medical Systems, Inc.)、Leica BOND 和 Lab Vision Autostainer (Thermo Scientific) 自动化载玻片染色器。此外,Ventana Medical Systems, Inc. 是公开用于执行自动分析的系统和方法的多项美国专利的受让人,包括美国专利号:5,650,327、5,654,200、6,296,809、6,352,861、6,827,901 和 6,943,029,以及美国公开专利申请号:20030211630 和 20040052685,它们中各自的全文以引用方式并入本文。
市售染色装置通常按照以下原理之一运行:(1) 打开单个载玻片染色,其中载玻片水平放置,并且试剂作为包含组织样品的载玻片表面上的潭 (puddle) 分配(诸如在DAKO AUTOSTAINER Link 48(Agilent Technologies)和 intelliPATH(Biocare Medical)染色器上实现);(2) 液体覆盖技术,其中试剂被沉积在样品上的惰性流体层覆盖或通过沉积在样品上的惰性流体层分配(诸如在 VENTANA BenchMark 和 DISCOVERY 染色器上实现);(3) 毛细间隙染色,其中将载玻片表面放置靠近另一个表面(其可能是另一个载玻片或盖板)以形成狭窄的间隙,毛细管力通过该间隙吸引液体试剂并使液体试剂与样品接触(诸如 DAKO TECHMATE、Leica BOND 和 DAKO OMNIS 染色器所使用的染色原理)。
毛细管间隙染色的一些迭代不会将间隙中的流体混合(诸如,在 DAKO TECHMATE和 Leica BOND 上)。在称为动态间隙染色的毛细管间隙染色的变体中,使用毛细管力将样品施加到载玻片上,然后将平行表面彼此相对平移以在孵育期间搅动试剂以实现试剂混合(诸如,在 DAKO OMNIS 载玻片染色器 (Agilent) 上实施的染色原理)。在平移间隙染色中,可平移头部位于载玻片上。该头部的下表面与载玻片间隔开足够小的第一间隙,以允许在载玻片平移期间由载玻片上的液体形成液体弯液面。横向尺寸小于载玻片宽度的混合延伸部从可平移头部的下表面延伸以在混合延伸部和载玻片之间限定小于第一间隙的第二间隙。在头部平移期间,混合延伸部的横向尺寸足以在载玻片上的液体中产生沿基本上从第二间隙延伸到第一间隙的方向的横向运动。参见 WO 2011-139978 A1。最近有提议使用喷墨技术在载玻片上沉积试剂。参见 WO 2016-170008 A1。染色技术列表并不旨在全面,并且可以将用于执行生物标志物染色的任何全自动或半自动系统整合到组织化学染色平台中。
在还需要形态学染色样品的情况下,可以使用自动化 H&E 染色平台。用于执行H&E 染色的自动化系统通常按照以下两种染色原理之一运行:批量染色(也称为“浸泡”)或单独载玻片染色。批量染色器通常使用在其中同时浸入许多载玻片的桶或槽。另一方面,单独载玻片染色器直接将试剂施加至每个载玻片,并且没有两个载玻片共享相同等分的试剂。市售的 H&E 染色器的实例包括:来自罗氏公司的 VENTANA SYMPHONY(单独载玻片染色器)和 VENTANA HE 600(单独载玻片染色器)系列 H&E 染色器;来自AgilentTechnologies的 Dako CoverStainer(批量染色器);来自 Leica Biosystems NusslochGmbH 的 Leica ST4020 小型线性染色器(批量染色器)、Leica ST5020 多级染色器(批量染色器)和 Leica ST5010 自动染色器 XL 系列(批量染色器)H&E 染色器。
干燥/烘烤站或模块
如上所述,在一些实施例中,本公开的系统包括一个或多个干燥或烘烤站或模块。例如,美国公开第 2007/0172911 和 2006/0252025 号描述了干燥载玻片的模块和方法,该美国公开的公开内容通过引用全文并入本文。烘烤模块还描述在美国公开第 2004/0002163 号中,该美国公开的公开内容通过引用全文并入本文。
在一些实施例中,干燥/烘烤站包括绝热区室,向该绝热区室中供应受控热量以干燥样本基底或载玻片。在一些实施例中,干燥/烘烤站包括模块化单元并且进一步包括对流加热器,该对流加热器被布置成引导受热空气流穿过载玻片的表面。在一些实施例中,干燥/烘烤站有利于将样本粘附到基底或载玻片。在烘烤步骤之后,将基底或载玻片移动至染色模块进行脱蜡、染色和清理。在一些实施例中,该系统被配置成使得样本承载基底或载玻片可以被干燥、烘烤、脱蜡和准备用于染色、施加染色剂,并且密封或覆盖基底或载玻片以便然后可以存储基底或载玻片以备将来分析。
盖玻片模块
例如,在一些实施例中,盖玻片模块包括具有开放分配端的盒或匣。在一些实施例中,匣限定了大致矩形的箱,其中玻璃板盖玻片以大致垂直的布置堆叠。在一些实施例中,转移机构从箱中移除顶部或最上面的玻璃板盖玻片,并移除到基底或载玻片上。在一些实施例中,转移机构包括从轨道悬挂并由线性马达和驱动机沿轨道往复驱动的吸盘。在一些实施例中,延伸穿过箱底部的可往复垂直移动的柱塞推动玻璃板盖玻片的堆叠与吸盘接触,其中吸盘接合顶部玻璃板盖玻片。在一些实施例中,柱塞然后缩回,其中玻璃板盖玻片的堆叠与由吸盘保持的顶部玻璃板盖玻片分离。在一些实施例中,然后吸盘沿着轨道前进到所选择的载玻片上,并且促使吸盘将玻璃板盖玻片释放到载玻片上。在一些实施例中,吸盘然后返回到匣上方,并且柱塞再次被启动以推动玻璃板盖玻片的堆叠与吸盘接触,并且重复该过程。在一些实施例中,每个玻璃板盖玻片在它们的底表面上涂覆有干的可活化粘合剂。适用于本公开系统内的其他盖玻片模块和盖玻片方法在美国专利第 10,317,661 和8,663,991 号中进行了描述,该美国专利的公开内容通过引用全文并入本文。
脱蜡模块
如果样本是嵌入石蜡中的样品,则可以使用合适的脱蜡流体,用脱蜡模块对样品进行脱蜡。在废物清除器去除去石蜡流体后,可连续地将任意数量的物质施加至标本上。这些物质可以用于预处理(例如蛋白质交联、暴露核酸等)、变性、杂交、洗涤(如严格洗涤)、检测(如将显示或标志物分子与探针连接)、扩增(如扩增蛋白质、基因等)、复染、盖玻片等。美国公开第 2007/0172911 和 2006/0252025 号描述了脱蜡的模块和方法,该美国公开的公开内容全文并入本文。
图像采集模块
在一些实施例中,在样本被染色之后,可以在显微镜上手动分析被染色的样本,和/或可以获取被染色的样品的数字图像用于存档和/或数字分析。
在一些实施例中,系统 200 可以包括成像模块 225(例如 Ventana DP200 扫描设备,商购自 Ventana Medical Systems公司, Tucson, AZ)。根据本文描述的程序染色的生物学样本的分析可以通过计算机分析和/或图像分析系统自动化和促进。在一些实施例中,利用光学显微镜进行图像分析。某些公开的实施例涉及采集数字图像。这可以通过将数码相机联接至显微镜(例如,明视野显微镜)来完成。使用图像分析软件对获得的染色样品的数字图像进行分析。还可对样品进行定性和半定量评估。定性评估包括评估染色强度、鉴定阳性染色的细胞和参与染色的细胞内结构以及评估总体样品或基底质量。对检测样品进行单独评估,并且该分析可包括与已知平均值的比较,以确定样品是否代表异常状态。
数字图像可以经由可以 20x、40x或其他放大倍数扫描被染色的载玻片的扫描平台(诸如载玻片扫描仪)来捕获数字图像,以产生高分辨率的全载玻片数字图像。在一些实施例中,扫描仪至少包括:(1) 带透镜物镜的显微镜,(2) 光源(诸如卤素、发光二极管、白光和/或多光谱光源,具体取决于染料),(3) 可四处移动载玻片或在载玻片周围移动光学器件或两者的自动装置,(4) 一个或多个用于图像捕获的数码相机,(5) 可控制自动装置并操纵、管理和查看数字载玻片的计算机和关联软件。载玻片上多个不同 X-Y 位置处(以及在某些情况下,在多个 Z 平面处)的数字数据由相机的电荷耦合装置 (CCD) 捕获,并将图像结合在一起形成整个扫描表面的合成图像。实现这一点的常用方法包括:
(1)基于平铺的扫描,其中载玻片台或光学器件以非常小的增量移动以捕获方形图像帧,这些方形图像帧与相邻的方块有轻微程度的重叠。然后将捕获的方块自动相互匹配以构建合成图像;以及
(2)基于线的扫描,其中载玻片台在采集期间沿单轴移动,以捕获多个合成图像“条”。然后可以将图像条相互匹配以形成更大的合成图像。
各种扫描仪(荧光和明场两者)的详细概述可见于 Farahani 等人,Whole slideimaging in pathology: advantages, limitations, and emerging perspectives,Pathology and Laboratory Medicine Int’l,第 7 卷,第 23-33 页(2015 年 6 月),该文献的内容全文以引用方式并入本文。市售载玻片扫描仪的示例包括:3DHistechPANNORAMIC SCAN II;DigiPath PATHSCOPE;Hamamatsu NANOZOOMER RS、HT 和 XR;HuronTISSUESCOPE 4000、4000XT 和 HS;Leica SCANSCOPE AT、AT2、CS、FL 和 SCN400;Mikroscan D2;Olympus VS120-SL;Omnyx VL4 和 VL120;PerkinElmer LAMINA;PhilipsULTRA-FAST SCANNER;Sakura Finetek VISIONTEK;Unic PRECICE 500 和 PRECICE 600x;VENTANA ISCAN COREO 和 ISCAN Ht;以及 Zeiss AXIO SCAN.Z1。其他示例性系统和特征可见于例如 WO2011-049608 或于 2011 年 9 月 9 日提交的题为“IMAGING SYSTEMS,CASSETTES, AND METHODS OF USING THE SAME”美国专利申请号 61/533,114,上述文献的内容全文以引用方式并入本文。
在一些实施例中,任何成像可以使用美国专利第 10,317,666 和 10,313,606 号中公开的任何系统来实现,该美国专利的公开内容通过引用全文并入本文。在一些实施例中,成像设备可以是明场成像仪,诸如由 Ventana Medical Systems 公司出售的 iScanCoreo™ 明场扫描仪或 DP200 扫描仪。
图像分析系统/模块
在一些实施例中,可以在图像分析系统或模块上分析获取的图像。图像分析系统可以包括一个或多个计算装置,诸如台式计算机、膝上型计算机(笔记本电脑)、平板电脑、智能手机、服务器、专用计算装置或任何能够执行本文描述的技术和操作的其他一种或多种类型的一个或多个电子装置。在一些实施例中,图像分析系统可以实现为单个装置。在其他实施例中,图像分析系统可以实现为一起实现本文讨论的各种功能的两个或更多个装置的组合。例如,图像分析系统可以包括通过一个或多个局域网和/或广域网(诸如因特网)彼此通信联接的一台或多台服务器计算机和一台或多台客户端计算机。
在一些实施例中,图像分析系统通常至少包括存储器、处理器和显示器。存储器可包括任何类型的易失性或非易失性存储器的任何组合,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(诸如电可擦可编程的只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘驱动器、固态驱动器、光盘等)。可以理解,存储器可以包含在单个装置中并且也可以分布在两个或更多个装置上。处理器可包括一个或多个任何类型的处理器,诸如中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、专用信号或图像处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、张量处理器(TPU)等等。可以理解,处理器可以包含在单个装置中并且也可以分布在两个或更多个装置上。显示器可以使用任何合适的技术来实现,诸如 LCD、LED、OLED、TFT、等离子等。在一些实现方案中,显示器可以是触敏显示器(触摸屏)。图像分析系统还通常进一步包括存储在存储器上的软件系统,该软件系统包括可在处理器上实施的一组指令,该指令包括各种图像分析任务,诸如对象识别、染色强度量化等。可用于实现如本文所公开的模块的示例性市售软件包包括:VENTANA VIRTUOSO;Definiens TISSUE STUDIO、DEVELOPER XD 和 IMAGE MINER;以及 Visopharm BIOTOPIX、ONCOTOPIX 和 STEREOTOPIX 软件包。
控制系统
图 17A 的系统 200进一步示出为与控制系统 201 通信。在一些实施例中,控制系统控制件被配置成控制系统内的所有部件,包括该一个或多个分配装置 130 和 131、该一个或多个液体移除装置 134、该一个或多个混合装置 135、该一个或多个多个基底装载站、该一个或多个夹持器装置、该一个或多个叉式升降机装置和/或该一个或多个载体运送装置。在一些实施例中,控制系统 201 被配置成接收指令并独立地控制一个或多个马达、力产生构件、分配装置 130 和 131、真空模块、废物模块、液体移除模块 134、混合模块135s、加热元件、冷却元件等。在一些实施例中,该一个或多个马达、力产生构件、分配装置、真空模块、废物模块、液体移除模块、混合模块、加热元件、冷却元件中的每一个可以具有其自己的控制器(例如,包括处理器和/或存储器的控制器),并且就此而言,控制系统 201 可以通信地联接至该一个或多个系统部件的控制器中的每一个。在一些实施例中,控制系统201 包括一个或多个存储器和可编程处理器。为了存储信息,控制系统 201 可以包括但不限于一个或多个存储元件,例如易失性存储器、非易失性存储器、只读存储器 (ROM)、随机存取存储器 (RAM) 等。
存储的信息可以包括加热程序、优化程序、组织制备程序、校准程序、索引程序、混合程序或其他可执行程序。在一些实施例中,存储器存储程序指令的第一序列和程序指令的第二序列。在一些实施例中,可编程处理器被配置成执行程序指令的第一序列,以便用第一流体,诸如去掩蔽流体处理基底上的样本。在一些实施例中,可编程处理器被配置成执行程序指令的第一序列,以便独立地移动下板和上板,时段在这两个板之间形成密封接合,并且由此可以根据预定参数(例如预定温度、预定压力、预定温度斜升和斜降速率、预定加热持续时间等)来开始去掩蔽操作。在一些实施例中,系统可以包括一个或多个位置传感器以确定系统的任何部件的位置。
在一些实施例中,控制系统 201 是系统外部的独立计算机。在一些实施例中,控制系统 201 是能够远程控制系统的联网计算机。术语“编程处理器”涵盖处理数据的各种设备、装置和机器,例如包括可编程微处理器、计算机、芯片上系统、或上述的多个或组合。所述设备可以包括特殊用途的逻辑电路,如 FPGA(现场可编程门阵列)或 ASIC(特定用途集成电路)。除硬件外,所述设备还可以包括为所述有关计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们的一个或多个组合的代码。所述设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础架构,例如,网络服务、分布式计算和网格计算基础架构。
举例来说,在一些实施例中,控制系统 201 被配置成执行一系列指令以控制或操作一个或多个系统部件以执行一个或多个操作,例如预编程的操作或例程,或从通信联接至系统的一个或多个传感器接收反馈并根据接收到的传感器反馈来命令该一个或多个系统部件运行(或停止运行)。例如,控制系统可以命令一个或多个分配装置将一种或多种流体和/或试剂从一个或多个可独立控制的分配装置分配到基底。同样地,控制系统 201 被配置成执行一系列指令以独立地命令一个或多个加热和/或冷却元件加热和/或冷却所形成的腔室、下板和/或上板的一个或多个部分,时段可以建立和/或保持预定温度或温度梯度。
在一些实施例中,该一个或多个预编程的操作或例程可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行以执行动作,包括通过对接收到的传感器反馈数据进行操作并基于该接收到的反馈来命令系统部件)。在一些实施例中,一个或多个预编程的操作或例程也可以由特殊用途的逻辑电路执行,如 FPGA(现场可编程门阵列)或 ASIC(特定用途集成电路),并且,设备也可实现为特殊用途的逻辑电路。例如,适用于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器,以及数字计算机的任何一种或多种的处理器。
再例如,在一些实施例中,控制系统被配置成执行程序指令的第一序列以命令分配装置以第一速率将第一液体递送到基底。在一些实施例中,控制系统进一步被配置成执行程序指令的第二序列以命令分配装置以不同于第一速率的第二速率将第二液体递送到基底。
在一些实施例中,控制系统 201 被配置成执行程序指令的第三序列以命令一个或多个可独立操作的加热和/或冷却元件与上板、下板、任何所形成的腔室、基底和/或设置在基底上的样品热连通(参见图 46)。仅例如,控制系统 201 可以命令插入下板主体中的镗孔中的加热筒将下板主体的第一部分和第二部分加热到第一温度范围内,同时控制系统同时控制上板和/或下板中的一个或多个流体通道和/或热电模块以将上板和下板两者的主体的第三部分、第四部分、第五部分等部分保持在第二温度范围内,其中第一温度范围低于第二温度。在一些实施例中,可独立操作的加热和/或冷却元件由控制系统 201 命令来操作,使得基底的一部分或设置在基底上的样本中的至少一者保持在低于由上板和下板形成的腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,在整个去掩蔽操作过程中,例如在温度斜升期间、在温度斜降期间以及在稳态温度施加期间,将基底和/或设置在基底上的样本的至少一部分保持在低于腔室内的任何其他部件的温度(参见,例如,本文的图 43A - 图43F)。
条形码阅读器
在一些实施例中,该系统包括条形码阅读器(或其他类似装置)以从基底上的条形码读取信息。在一些实施例中,控制系统 201 可以包括用于读取基底的标签或条形码并与存储器通信以基于标签内包括的信息从数据库中检索信息的指令。存储器可以存储针对不同过程的不同指令,包括使样本与洗涤液接触、将一种或多种试剂(例如染色剂)施加到样本、将基底加热和冷却至用于不同过程的一个或多个目标温度等。控制系统 201 可以接收信息并执行存储在存储器中的多个指令,这些指令使自动化样本处理系统的各个部件能够基于标签执行针对基底优化的操作。
附加模块
本公开所设想的系统 200 还可以包括附加部件,诸如运送机构(例如夹持器装置、叉式升降机装置、载体运送装置)和/或升降机,诸如在美国专利公开第 2017/0131303号中描述的,该美国专利公开的全部内容通过引用全文并入本文。在所公开的系统中可以采用用于在工作站之间运送载玻片托盘的任何器件。运送器件可以包括基底装载站、移动工作台、传送带、升降机等的任何组合,其配备有一个或多个器件以将载玻片托盘推离或将载玻片托盘拉到运送器件上等,全部在控制系统的控制下。在一些实施例中,控制系统可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器,它们与系统的每个部件内的控制器(每个具有它们自己的处理器和存储器)通信。例如,控制系统可以向分配装置的控制器发送指令,其中分配装置的控制器包括过程和/或存储器。在工作实施例中,运送器包括用于水平移动载玻片托盘的 X-Y 移动工作台和用于在系统内垂直上下移动该移动工作台的升降机。在工作实施例中,X-Y-Z 运送器用于在垂直堆叠布置的模块化工作站之间移动载玻片托盘。
系统和/或样本处理组件的实例
图 17B 示出了包括两个或更多个样本处理组件 100(诸如本文描述和/或所示的基底处理组件中的任一个)的系统 200,其中每个样本处理组件 100 是可独立操作的。例如,系统 200 可以包括图 14A 至图 14I 中任一个所示的两个或更多个样本处理组件。替代地,系统 200 可以包括图 15A 至图 15E 中的任一个中所示的两个或更多个样本处理组件。在其他实施例中,系统 200 可以包括图16A 至图 16C 中任一个所示的两个或更多个样本处理组件。在再其他实施例中,系统 200 可以包括图 18A 至图 18C 中任一个所示的两个或更多个样本处理组件。在一些实施例中,多个组件 100(每个组件包括联接至子组件 101 的上板和下板)可以彼此平行布置(图 15A)。替代地,多个组件 100 可以从中心位置(未示出)径向布置。
参考图 17B 和图 17C,在一些实施例中,系统 200 包括多个子组件 101(例如轨道)。在一些实施例中,一个或多个分配装置 130 和 131、混合装置 135、夹持器装置、叉式升降机装置、载体运送装置和/或液体移除装置 134 可各自独立地联接至单独的子组件。例如,并且如本文所述,分配装置 130 可以可移动地联接至分配轨道 120。在一些实施例中,分配轨道 120 垂直于任何样本处理组件 100 的子组件 101 延伸。在一些实施例中,分配装置 130 适于分配本文所述的任何类型的流体和/或试剂。在一些实施例中,分配装置 130 是流体分配器,例如散装流体分配器,其适用于分配洗涤液、去掩蔽流体、缓冲液等。在一些实施例中,试剂,例如抗体探针或核酸探针从联接至轨道 121 的单独的分配装置 131 (例如移液管)分配。在这些实施例中,分配装置 130 和 131 可以彼此独立地操作,也可以独立于任何其他装置诸如液体移除装置或混合装置等操作。在一些实施例中,在基底定位在腔室内时,没有额外的流体和/或试剂分配到基底。
图 17C 示出了包括多个样本处理组件 100 的系统 200 的非限制性实例,其中每个样本处理组件 100 可独立地操作。事实上,图 17C 示出了每个样本处理组件 100 可由用户使用,并且可以以任何顺序处理基底。例如,样本处理组件“A”和样本处理组件“E”两者都被示为具有在装载区域 110 处可用的下板 10,其中基底被示出为支撑在基底台上。在一些实施例中,用户在一个或多个基底装载站内安装基底,并且运送装置(例如夹持器装置、叉式升降机装置或载体运送装置)拾取基底并将基底移动到样本处理组件的另一区域。样本处理组件“A”可以表示刚被用户定位并且在被运送到任何其他区域(例如,到制备区域111 或到去掩蔽区域 112)之前的基底 15;而样本处理组件“E”可以表示已经完成处理(完成所有分配步骤和/或去掩蔽操作)的基底并且其中用户将在装载区域 110 处回收基底15。
样本处理组件“B”被示出为具有定位在腔室内的基底 15,该腔室通过下板 10 和上板 30 的联接而形成。在一些实施例中,设置在基底 15 上的样品正在经历与系统 200中其他组件的操作无关的去掩蔽操作。例如,定位在样本处理组件“B”的腔室内的基底可能已经在制备区域中用一种或多种流体和/或试剂(例如抗原修复流体)处理过。一旦在腔室内,基底和任何流体、试剂和/或样本就可以被加热。在一些实施例中,流体和/或试剂的加热促进腔室内压力的增加。在一些实施例中,可通过调节加热元件的温度或通过压力调节器调节压力或通过两者的组合来保持分配到基底的流体和/或试剂的温度。在一些实施例中,调节腔室内的温度使得蒸发损失被最小化或防止。在一些实施例中,在基底被定位在腔室内时,没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。
样本处理组件“C”示出了在制备区域 111 处的基底接收来自具有一个或多个分配喷嘴 131 的分配器 130(例如来自与分配组件 120 联接的分配装置 130)的分配操作。例如,如果设置在基底上的样本还没有执行去掩蔽操作,则可以将一种或多种去掩蔽剂分配到样本承载基底。然后可移动基底以与上板相遇从而形成可在执行去掩蔽操作的腔室。另一方面,如果已经执行了移除掩蔽操作,则可以在制备区域 111 进一步处理样本承载基底,诸如通过施加一种或多种洗涤流体,和/或用一种或多种试剂处理(例如特定的结合实体)。
样本处理组件“D”显示了在制备区域 111 处并等待分配操作开始的基底。在一些实施例中,在样本处理组件“C”完成分配操作之后,分配器 130 将沿着辅助轨道 120 移动到样本处理组件“D”的基底 15 上方的位置。虽然图 17B 描绘了仅包括单个分配装置130,但在一些实施例中,多个分配装置 130 可以联接至单个分配轨道 120。同样,该系统可以包括多个分配轨道 120,其中每个分配轨道可以具有分配装置、液体移除装置和/或混合装置。
替代系统 200 在图 20A 和图 20B 中示出。在一些实施例中,图 20A 和图 20B中所示的系统 200 通信联接至控制系统。在一些实施例中,系统 200 包括多个基底保持器 310,每个基底保持器 310 容纳在圆盘传送带 300 内或联接至圆盘传送带 300。在一些实施例中,圆盘传送带 300 可以包括 5 到约 30 个之间的基底保持器 310。在其他实施例中,圆盘传送带 300 可以包括 5 到约 20 个之间的基底保持器 310。
在一些实施例中,系统 200 进一步分别包括多个下板 10 和上板 30。下板 10和上板 30 中的每一个可分别具有与本文所述相同的配置。例如,每个下板 10 可以包括升高的基底台和下接合表面 11。如本文所述,系统 200 的每个上板 30 具有与下板 10配置互补的配置。例如,每个上板 30 可以具有凹腔,该凹腔适于至少接纳升高的基底台和设置在其上的任何基底。上板 30 还可包括上接合表面。就此来说,当上接合表面和下接合表面彼此密封接合时,可以在上板和下板之间形成腔室。此外,上板和下板中的每一个可以包括一个或多个加热和/或冷却元件。上板和下板中的该一个或多个加热和/或冷却元件中的每一个可以独立地操作。在一些实施例中,上板和下板中的该一个或多个加热和/或冷却元件可以独立地操作,使得基底和/或设置在基底上的任何样本保持在低于由上板和下板形成腔室内存在的任何其他部件的温度。在一些实施例中,上板和下板中的该一个或多个加热和/或冷却元件可以独立地操作,使得在基底台和/或基底和/或样本与下板和/或上板的至少一个其他部分之间建立温度梯度。
每个上板 30 可以联接至子组件 115B,其中子组件可以联接至马达、活塞、弹簧、凸轮机构等。在其他实施例中,每个上板直接联接至马达、活塞、弹簧、螺旋机构、凸轮机构或它们的任何组合。
系统 200 可进一步包括适于保持一个或多个基底的一个或多个基底托盘 301。系统 200 的用户可以将基底递送到该一个或多个基底托盘 301。在一些实施例中,基底托盘 301 在装载区域内。基底托盘可包括用于保持一个或多个基底的位置。在一些实施例中,基底托盘可以包括用于保持两个或更多个基底、例如三个或更多个基底或四个或更多个基底的位置。在一些实施例中,基底托盘可以被适配成使得基底可以在整个系统之间或在不同模块之间,例如在盖玻片模块和染色模块之间移动等。美国专利公开第 2017/0131303 号中描述了合适的基底或载玻片托盘,该美国专利公开的公开内容通过引用全文并入本文。
在一些实施例中,该系统可进一步包括一个或多个基底装载器 302。该一个或多个基底装载器 302 中的每一个可以联接至环绕圆盘传送带 300 的轨道。以此方式,每个基底装载器 302 可独立地围绕圆盘传送带 300 的外围移动。在一些实施例中,每个基底装载器 302 保持在特定位置,但可以顺时针或逆时针旋转。在这些实施例中,随着圆盘传送带 300 旋转经过基底装载器 302,每个基底装载器 302 将从基底保持器 310 中的一个移除基底。
在一些实施例中,该一个或多个基底装载器 302 中的每一个适于从基底托盘301 的一个位置移除基底并将其放置在圆盘传送带 300 中的基底保持器 310 的表面上。同样地,该一个或多个基底装载器 302 进一步适于从圆盘传送带 300 的基底保持器 310中的一个移除基底并将其移动到基底保持托盘 301 中的一个内的自由位置。此外,每个基底装载器 302 适于将基底从圆盘传送带 300 的基底保持器 310 移动到下板 10。以此方式,基底装载器 302 促进基底的移动以用于进一步处理(例如,用流体和/或试剂处理和/或去掩蔽操作)。
在一些实施例中,该系统进一步包括一个或多个分配装置 130。在一些实施例中,该一个或多个分配装置 130 被配置成使得它们可以将流体和/或试剂递送到设置在圆盘传送带 300 中的基底保持器 310 中的一个上的基底的上表面。在操作中,圆盘传送带300 可以联接至使得圆盘传送带旋转,诸如在顺时针和/或逆时针方向中的一个方向或两个方向上旋转。例如,圆盘传送带 300 可以旋转,使得基底保持器 310 中的一个定位在分配装置 130 的分配器下方。在一些实施例中,圆盘传送带 300 在制备区域内。在一些实施例中,当基底定位在由上板和下板形成的腔室内时,没有额外的流体和/或试剂分配到基底。
关于图 20A 和图 20B 所示的特定系统,一旦基底被装载到下板 10 上,上板可以朝下板移动,使得上板和下板的上接合表面和下接合表面分别彼此接触并形成密封接合。例如,可以用马达将上板 30 降低到下板 10 上。替代地,可以用活塞或凸轮机构将上板 30 向下驱动到下板 10 上。在一些实施例中,下板和上板限定了去掩蔽区域。
去掩蔽方法
本公开的样本处理组件和系统被配置成促进设置在基底表面上的样本的处理。在一些实施例中,样本的处理包括修复抗原或靶标和/或改进对样本诸如设置在载玻片上的样本中的抗原、氨基酸、肽、蛋白质、核酸和/或其他靶标的检测。
图 43A 提供了将样本去掩蔽的步骤的综述。作为初始步骤,获得其上设置有样本的基底(步骤 550)。在一些实施例中,样本为组织学样品。在其他实施例中,样本为细胞学样品。在一些实施例中,样本衍生自活检,例如肿瘤或疑似癌变的组织样品的活检。然后,在一些实施例中,将样本承载基底装载在基底保持器上或装载到基底装载站中(步骤 551)。接着,在一些实施例中,将基底运送到制备区域(步骤 552),其中一种或多种流体和/或试剂被分配到至少该样本(步骤 553)。在一些实施例中,然后可以将样本承载基底运送到去掩蔽区域(步骤 554),其中可以执行去掩蔽操作(步骤 555;也参见图 43B - 图 43G)。一旦去掩蔽操作完成,在一些实施例中,从腔室中移除样本承载基底(步骤 556)并且去掩蔽的样本可以用于进一步的下游操作,例如染色(步骤 557)。
图 43B 概述了将样本诸如设置在基底上的样本内的抗原、靶标等去掩蔽的步骤。首先,将预定量的一种或多种流体和/或试剂分配到样本和/或设置有样本的基底上(步骤510)。在一些实施例中,所分配的一种或多种流体和/或试剂的预定量在约 100μL 至约2000μL 之间的范围内。在一些实施例中,所分配的一种或多种流体和/或试剂的预定量在约 100μL 至约 1500μL 之间的范围内。在一些实施例中,所分配的一种或多种流体和/或试剂的预定量在约 100μL 至约 1250μL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 100µL 至约 1000µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 200µL 至约 750µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 250µL 至约 650µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 250µL 至约 600µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 350µL至约 550µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 300µL 至约 550µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量在约 450µL 至约 550µL 之间的范围内。在一些实施例中,预定量为约 500µL。如本文所述,样本内存在的抗原、靶标等的去掩蔽可以仅通过施加一种或多种去掩蔽剂开始,例如去掩蔽可以在分配流体和/或试剂之后和开始去掩蔽操作之前开始。
在一些实施例中,预定量的一种或多种流体和/或试剂的分配发生在腔室形成之前(步骤 511),例如在上板和下板彼此进行密封接合之前。在这些实施例中,可以使用本文公开的分配装置中的任一者来分配一种或多种流体和/或试剂。
在步骤 511,形成腔室,其中所形成的腔室包括基底,诸如水平地支撑在基底台上的基底。在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂的分配发生在腔室形成之后但在去掩蔽操作开始之前(例如,可以形成腔室,并且然后通过与所形成的腔室的内部连通的一个或多个喷嘴、端口、注射器等将一种或多种流体和/或试剂注射到腔室中)。
一旦所有流体和/或试剂已经分配到样本或基底,就对设置在基底上的样本进行去掩蔽操作(步骤 512)。如本文所述,在一些实施例中,去掩蔽操作包括将样本和/或基底加热到预定温度(下文进一步描述)。在一些实施例中,可以使用本文所述的加热和/或冷却元件,包括嵌入在上板和下板内的那些加热和/或冷却元件或嵌入在一个或多个热管理模块内的那些加热和/或冷却元件的任何组合来完成加热。在一些实施例中,加热是使用蒸汽完成的。在一些实施例中,基底和/或设置在基底上的样本的至少一部分在整个去掩蔽操作过程中保持在低于腔室内的任何其他部件的温度的温度,使得冷凝(例如在去掩蔽操作的任何加热步骤期间通过流体和/或试剂的蒸发形成的冷凝)被驱动到基底或设置在基底上的样本(也参见图 43G)。
在一些实施例中,设置在基底上的样本或基底在去掩蔽操作期间被加热到范围在约 70℃ 至约 220℃ 之间的预定温度。在其他实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 90℃ 至约 200℃ 之间的预定温度。在再其他实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 95℃ 至约 180℃ 之间的预定温度。在进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围从约 100℃ 至约 170℃ 之间的预定温度。在更进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 110℃ 至约 160℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 120℃ 至约 160℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 120℃ 至约 150℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 120℃ 至约 145℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 120℃ 至约 140℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 130℃ 至约160℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 135℃ 至约 155℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 140℃ 至约 155℃ 之间的预定温度。在再进一步的实施例中,设置在基底上的样本或基底被加热到范围在约 140℃ 至约 150℃ 之间的预定温度。
在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,腔室被加压和/或预加压到预定压力(下文进一步描述)。在一些实施例中,气体和/或蒸汽可任选地通过与腔室连通的一个或多个端口被引入到腔室中,以增加或保持腔室内的预定温度和/或预定压力。在一些实施例中并且考虑到去掩蔽操作在密封腔室内进行,腔室可以通过加热分配到样本和/或基底上的该一种或多种流体和/或试剂来加压。在一些实施例中,腔室被加压和/或预加压,使得抑制分配到样本和/或基底的该一种或多种流体和/或试剂的沸腾。
在一些实施例中,腔室在去掩蔽操作期间被加压(或预加压)至范围在约 95 kPa至约 2000 kPa 之间的预定压力。在其他实施例中,预定压力在约 100 kPa 至约 1600kPa 之间的范围内。在再其他实施例中,预定压力在约 150 kPa 至约 1050 kPa 之间的范围内。在进一步的实施例中,预定压力在约 190 kPa 至约 850 kPa 之间的范围内。在再进一步的实施例中,预定压力在约 200 kPa 至约 750 kPa 之间的范围内。在再进一步的实施例中,预定压力在约 250 kPa 至约 700 kPa 之间的范围内。在再进一步的实施例中,预定压力在约 300 kPa 至约 600 kPa 之间的范围内。在再进一步的实施例中,预定压力在约 150 kPa 至约 300 kPa 之间的范围内。在一些实施例中,腔室内的压力随着温度升高而增加,例如在任何温度斜升阶段期间压力增加。在一些实施例中,气体和/或蒸汽可任选地通过与腔室连通的一个或多个端口被引入到腔室中,以增加或保持腔室内的预定温度和/或预定压力。
在一些实施例中,可以在预定时间量内开始去掩蔽操作。在一些实施例中,去掩蔽所需的时间量可根据样本的类型、样本的固定状态、施加到样本的温度和/或压力、所使用的去掩蔽剂的类型(例如缓冲液与水的施加)、将使用去掩蔽的样本的下游生物标志物染色操作的类型等而变化。
在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 30 秒至约 30 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 1 分钟至约 30 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 1 分钟至约20 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 2 分钟至约 20 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 3分钟至约 15 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 3 分钟至约 10 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 3 分钟至约 8 分钟之间的范围内。在一些实施例中,用于执行去掩蔽操作的预定时间量在约 3 分钟至约 5 分钟之间的范围内。
例如,在一些实施例中,可以启动与基底和/或设置在基底上的样本热连通的一个或多个加热元件(和/或一个或多个冷却元件),使得基底、样本和/或设置在其上的一种或多种流体和/或试剂可被加热至预定温度达预定时间量。同样,蒸汽也可以在启动该一个或多个加热元件的同时被引入到腔室中。就此来说,腔室内的该一种或多种流体和/或试剂的加热可导致设置在基底表面上的流体和/或试剂蒸发,由此增加腔室内的压力。例如,可以启动存在于下板和/或上板内的或多个加热元件以加热设置在基底和/或样本的表面上的一种或多种流体和/或试剂,由此增加腔室内的压力以及施加到设置在基底上的任何样本上的压力。并且,如本文进一步描述的,通过选择性地操作与腔室热连通的各种加热和/或冷却元件,可在所形成的腔室的不同部分之间建立和保持热梯度。
在一些实施例中,腔室内的温度和/或压力可以用与腔室的内部环境连通或者与基底或设置在基底上的样本接触的一个或多个温度和/或压力传感器来监测。例如,在一些实施例中,上板和下板中的至少一者进一步包括传感器,诸如温度传感器。再例如,在一些实施例中,上板包括接触基底和/或设置在基底上的样品的温度传感器。又例如,在一些实施例中,下板包括接触基底的温度传感器。在一些实施例中,该一个或多个温度传感器是铂电阻温度计或热敏电阻。本文描述的温度和压力传感器中的任一个可用于在去掩蔽操作期间监测腔室内的温度和/或压力。
在一些实施例中,可启动一个或多个冷却元件和/或一个或多个卸压阀,以确保腔室内的温度和/或压力保持在预定温度和/或压力范围内。例如,在一些实施例中,压力释放端口和/或阀被包括在下板和上板中的任一者或两者中,使得不超过腔室的预定阈值压力。在一些实施例中,使用一个或多个压力传感器监测腔室内的压力,并且如果压力超过预定压力阈值,则控制系统可命令一个或多个卸压阀打开直到腔室内的压力落在可接受的限度以内。
在一些实施例中,在去掩蔽操作过程中,没有额外的流体和/或试剂分配到基底和/或设置在基底上的样本(图 43C)。如果分配到基底和/或样本的该一种或多种流体和/或试剂的蒸发损失保持为最小,则在去掩蔽操作之后不需要将额外的流体和/或试剂分配到基底和/或设置在基底上的样本。
在其他实施例中,并参考图 43D,在去掩蔽操作(步骤 512)之后,将一种或多种额外的流体和/或试剂分配到基底或设置在基底上的样本(步骤 513)。在这些其他实施例中,该一种或多种额外的流体和/或试剂可以通过以下中任一者分配到基底和/或设置在基底上的样本:(i)与腔室连通的一个或多个喷嘴、端口和/或注射器;和/或 (ii) 一个或多个分配装置。就此来说,可以在腔室打开之前或之后分配该一种或多种附加流体和/或试剂。
在一些实施例中,引入到密封腔室中的额外的流体和/或试剂是冷流体,例如温度低于 120℃ 的流体、温度低于 110℃ 的流体、温度低于 100℃ 的流体、温度低于 90℃的流体、温度低于 80℃ 的流体、温度低于 70℃ 的流体、温度低于 60℃ 的流体、温度低于 50℃ 的流体、温度低于 40℃ 的流体、温度低于 30℃ 的流体、温度低于 20℃ 的流体、流体温度低于 10℃ 的流体、温度低于 5℃ 的流体。在一些实施例中,引入到密封腔室中的额外的流体和/或试剂处于约室温。
在去掩蔽操作(步骤 512)之后分配额外的流体和/或试剂(步骤 513)的实施例中,约 100μL 至约 2000μL 之间的流体可以分配到基底和/或设置在基底上的样本。在一些实施例中,量在约 100μL 至约 1000μL 之间的范围内的流体可以分配到基底和/或设置在基底上的样本。在一些实施例中,量在约 250μL 至约 750μL 之间的范围内的流体可以分配到基底和/或设置在基底上的样本。在一些实施例中,该量为约 500µL。
在一些实施例中,添加的该一种或多种额外的流体和/或试剂的量取决于腔室的总体积、样本的体积以及腔室内已经存在的流体和/或试剂的总体积。例如,引入的流体量可以在约 250μL 至约 3,000μL 之间的范围内。在一些实施例中,引入的流体量可在约300μL 至约 3000μL 之间;诸如在约 500μL 至约 3000μL 之间;诸如在约 500μL 至约2000μL 之间;诸如在约 1000μL 至约 2000μL 之间;或诸如在约 500μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,添加的额外的流体和/或试剂的量足以用额外的流体和/或试剂基本上填充腔室。例如,如果腔室的总体积为 2mL,则将足够的额外的流体和/或试剂添加到基本上 2mL 的腔室体积。在一些实施例中,所形成的腔室的下板内存在的端口(例如真空端口)可用于移除引入到腔室中的额外的流体和/或试剂中的至少一些(例如额外的流体和/或试剂中的一些可以在打开腔室之前移除)。43E 至 43H 示出去掩蔽操作的进一步方面。
例如,并且关于图 43E,腔室一旦形成,则可任选地诸如用一种或多种气体和/或蒸汽将其预加压(步骤 520)。在一些实施例中,预加压允许在加热之前测试腔室的密封。在其他实施例中,当使用具有大体积的腔室时,预加压有利于去掩蔽操作。在一些实施例中,一种或多种气体和/或蒸汽可通过与腔室连通的一个或多个端口被引入到腔室以实现腔室的预加压。在达到预定去掩蔽温度和/或压力达预定时间量之后,进一步加热和/或加压然后可以开始(步骤 521)并结束(步骤 522)(参见图 43F 的步骤 524)。
在一些实施例中,并参考图 43F 和图 43H,去掩蔽操作包括温度斜升阶段(步骤523)、温度保持阶段(步骤 524)和温度斜降阶段(步骤 525)。图 44 示出了在温度斜升阶段(步骤 523)中、温度保持阶段(步骤 524)期间和温度斜降阶段(步骤 525)中使用的时间和温度的实例。
在一些实施例中,在斜升阶段期间启动下板和/或上板中的一个或多个加热元件。在一些实施例中,温度在温度斜升阶段期间增加直到达到预定温度。
在一些实施例中,温度斜升阶段以取决于构建腔室的材料的速率发生。在一些实施例中,温度斜升以范围在约 1℃/s 至约 6℃/s 之间的速率发生。在一些实施例中,温度斜升以约 1℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 1.5℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 2℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 2.5℃/s的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 3℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 3.25℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 3.5℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 3.75℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 4℃/s 的速率发生。
在一些实施例中,温度斜升阶段需要约 10 秒至约 5 分钟。在一些实施例中,温度斜升阶段需要约 10 秒至约 5 分钟。在一些实施例中,温度斜升阶段需要约 20 秒至约4 分钟。在一些实施例中,温度斜升阶段需要约 30 秒至约 3 分钟。在一些实施例中,温度斜升阶段需要约 30 秒至约 2 分钟。在一些实施例中,温度斜升阶段需要约 30 秒至约 1分钟。
在一些实施例中,在温度保持阶段期间启动下板和/或上板中的一个或多个加热元件。在一些实施例中,还启动一个或多个冷却元件以实现均匀加热。在一些实施例中,在温度保持阶段期间保持预定温度。在一些实施例中,预定温度保持在其目标值的约 3% 以内。在其他实施例中,预定温度保持在其目标值的约 2% 以内。在再其他实施例中,预定温度保持在其目标值的约 1% 以内。
在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 30 秒至约 10 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 30 秒至约 9 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 45 秒至约 8 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 60 秒至约 8 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 60 秒至约 7 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 60 秒至约 6 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 60 秒至约 5 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 90 秒至约 5 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约 90 秒至约 4 分钟之间的范围内。在一些实施例中,温度保持阶段的持续时间在约90 秒至约 3 分钟之间的范围内。
在一些实施例中,在温度斜降阶段期间启动一个或多个加热和/或冷却元件。例如,可以启动加热和冷却元件以在温度斜降期间保持热梯度。在一些实施例中,温度斜降是被动过程,其中该一个或多个加热元件被停用并且热量通过与腔室连通的散热器来消除。在其他实施例中,温度斜降过程是启动过程,其中启动一个或多个冷却元件。
在一些实施例中,温度斜降以范围在约 0.5℃/s 至约 4℃/s 之间的速率发生。在一些实施例中,温度斜降以约 0.5℃/s 的速率发生。在一些实施例中,温度斜降以约0.75℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜降以约 1℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜降以约 1.25℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜升以约 1.5℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜降以约 1.75℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜降以约 2℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜降以约 2.5℃/s 的速率发生。在其他实施例中,温度斜降以约 3.5℃/s 的速率发生。
在一些实施例中,温度斜降阶段需要约 30 秒至约 6 分钟。在一些实施例中,温度斜降阶段需要约 30 秒至约 5 分钟。在一些实施例中,温度斜降阶段需要约 45 秒至约4 分钟。在一些实施例中,温度斜降阶段需要约 60 秒至约 3 分钟。在一些实施例中,温度斜降阶段需要约 60 秒至约 2 分钟。
在一些实施例中,去掩蔽操作不包括温度斜降阶段。在一些实施例中,上板和/或下板中的一者或两者始终保持在用于去掩蔽操作的预定温度范围内。在不使用温度斜降阶段的那些实施例中,可以在样本或基底处于约预定温度并且在去掩蔽操作已经开始预定时间量之后打开腔室。例如,假设达到了约 120℃ 至约 125℃ 之间的用于去掩蔽的预定温度,并且进一步假设允许去掩蔽操作在预定温度范围内开始达预定持续时间,则可以打开腔室,同时腔室仍处于预定温度范围内。
在一些实施例中,在没有首先降低腔室内的压力的情况下打开腔室。在一些实施例中,仅在至少部分地降低腔室内存在的压力之后才打开腔室。在一些实施例中,腔室内的压力降低至少约 5%,诸如通过打开与腔室的内部连通的一个或多个端口或阀。在一些实施例中,仅在将腔室内存在的压力降低至少约 10% 之后才打开腔室。在一些实施例中,仅在将腔室内存在的压力降低至少约 15% 之后才打开腔室。在一些实施例中,仅在将腔室内存在的压力降低至少约 20% 之后才打开腔室。
在一些实施例中,当腔室打开时,在腔室刚打开之后将额外的流体和/或试剂添加到样本和/或基底。例如,如果腔室在预定温度和/或压力下打开,水或缓冲液(例如在室温、在低于室温的温度、在低于用于去掩蔽操作的预定温度的温度)可以立即被分配到样本和/或基底以减轻或防止样本变干。在一些实施例中,该一种或多种额外的流体和/或试剂随着下板和上板的移动而添加。
替代地,在样本或基底处于约预定温度时并且在去掩蔽操作已经开始达预定时间量之后,可将一种或多种额外的流体和/或试剂引入到密封腔室中。只有在分配了该一种或多种额外的流体和/或试剂之后,腔室才打开。在一些实施例中,添加足够的额外的流体和/或试剂以防止样本变干。
在一些实施例中,腔室被快速打开。以这种方式,如果设置在样本或基底上的流体和/或试剂在打开腔室后迅速发泡或起泡,则腔室打开的速度将减轻或防止所形成的泡沫或气泡接触所形成的腔室的内表面。在一些实施例中,腔室打开的速率基于腔室的总内部体积和/或腔室内的几何形状来确定。例如,总体积为 4mL 的腔室可以比总体积为 2mL 的腔室打开得更慢。如本文所应用,4mL 腔室的相对较大的体积将为泡沫或气泡的形成(和/或膨胀)留出空间,而不接触腔室内部内的壁。在一些实施例中,腔室以 0.5 cm/s 至约 10cm/s 之间的速率打开。
在一些实施例中,去掩蔽操作的某些步骤(例如加热和/或冷却步骤)可由构成密封腔室的下板和上板的物理性质决定。例如,由金属形成的下板和上板将具有不同的热质量,加热和/或冷却所需的时间也不同,并且与由绝缘材料诸如聚合物或共聚物(包括本文所述的任何聚合物和共聚物)制成的下板和上板不同地保持热量。
例如,在一些实施例中,由绝缘材料(例如聚合物或共聚物)构成的下板和上板可通过仅将蒸汽引入到所形成的腔室中而被加热和/或加压。一旦去掩蔽操作已经进行了预定时间量,就可以从腔室中移除第一样本承载基底并替换为第二样本承载基底。考虑到绝缘材料的热特性,热量可以由绝缘下板和上板保持。结果,可以减少或甚至消除去掩蔽操作的任何温度斜升阶段。以这种方式,可以在不同的样本承载基底上快速且几乎没有停工时间地进行连续的去掩蔽操作。例如,在打开绝缘室并移除第一样本承载基底之后,可以引入第二样本承载基底,密封腔室,并引入蒸汽以保持预定去掩蔽温度,且温度升高最小或没有升高。
另一方面,由金属构成的下板和上板可能需要相对更长的温度斜升时间。因此,当使用金属下板和上板时,可以移除第一样本承载基底,并引入第二样本承载基底。无论是否在连续的去掩蔽操作之间起始温度斜降阶段,鉴于与由绝缘材料形成的下板和上板相比,金属下板和上板的热质量相对更高,将仍然需要温度斜升阶段。
在一些实施例中,对于所有类型的样本和要对给定类型的样本执行的所有类型的分析,去掩蔽操作的持续时间是标准化的,从而提高系统和其中所有部件的效率。例如,所有样本和分析类型都具有标准化的持续时间允许更容易地安排先前的样本处理步骤(诸如脱蜡)和随后的样本处理步骤(诸如染色步骤),因为它们都可以与标准化的去掩蔽操作持续时间处于“锁定步骤”。通过发现只需要改变温度来改变给定类型样品的去掩蔽程度,使得去掩蔽操作持续时间的标准化成为可能。通过针对特定的样品类型选择执行去掩蔽操作的特定温度,不仅可以标准化去掩蔽操作的持续时间,而且可以针对特定测定来优化特定样品类型的去掩蔽程度。
在一些实施例中,所公开的系统可以被优化以有利于去掩蔽操作的持续时间的标准化。例如,在上板和下板由绝缘材料构成的实施例中,可以使用蒸汽加热来将样品快速加热到其合适的温度达持续标准化去掩蔽操作持续时间。使用蒸汽加热快速达到去掩蔽操作的预定温度有助于消除需要加热到不同温度以达到所需去掩蔽水平的样品之间的温度斜升时间的可变性。同样,在上板和下板之间形成的加压室被快速打开以释放压力的实施例中,样品通过快速蒸发而冷却,由此有助于消除被加热至用于去掩蔽操作的不同温度的样品之间的斜降时间的可变性。类似地,在一些实施例中,在上板和下板之间形成的腔室可以用较低温度的流体快速填充,由此淬灭去掩蔽操作并结束去掩蔽操作,并且帮助标准化在不同去掩蔽温度处理的样品之间的温度斜降时间。
因此,在一些实施例中,在每个独立可操作的腔室中进行的每个去掩蔽操作进行相同的持续时间,而不管生物标志物在任何单独的腔室中是否去掩蔽。例如,如果在每个腔室中执行的去掩蔽操作的持续时间相同,则在进行去掩蔽操作的同时可以利用其他系统部件(诸如任何运送部件)来处理和/或制备其他样本。例如,分配操作和其他处理操作的定时可以进行协调以与去掩蔽操作一致。因此,可以将一种或多种流体和/或试剂分配到第一组样本承载基底,同时在腔室中同时处理第二组样本承载基底。
为了促进这一点,在一些实施例中,控制系统(或通信联接至控制系统的存储模块)包括生物标志物和相关联数据的数据库。在一些实施例中,数据库可以包括对多个生物标志物的识别,并且多个生物标志物中的每个生物标志物可以与将生物标志物完全去掩蔽所需要的去掩蔽温度和去掩蔽持续时间相关联(参见例如实例1)。例如,数据库可以包括生物标志物 1、2 和 3 的识别,并且与生物标志物 1、2 和 3 中的每一个相关联的是需要的温度,使得样品可以在给定的时间段内完全去掩蔽。按照此实例,数据库可能包括以下数据集:(生物标志物 1,125℃,5 分钟)、(生物标志物 2,145℃,5 分钟)和(生物标志物 3,135℃,5 分钟)。数据库还可能包括以下数据集:(生物标志物 1,115℃,10 分钟)、(生物标志物 1,140℃,10 分钟)和(生物标志物 1,130℃,10 分钟)。举例来说,如果系统被编程为在五分钟的持续时间内运行每个并发的去掩蔽操作,则系统可以检索与每个生物标志物的五分钟持续时间相关的数据集(从控制系统或与其通信联接的存储模块)。以这种方式,系统内的每个腔室可以以适当的速率独立地加热,以在每个不同生物标志物的整个去掩蔽操作期间以及系统设定的持续时间内保持所需的预定去掩蔽温度,从而允许每个样本独立且完全去掩蔽。
在一些实施例中,系统接收每个个体样本中要去掩蔽的生物标志物的识别。然后,基于系统范围的标准化去遮蔽时间(例如,5 分钟、6 分钟、7 分钟、8 分钟、9 分钟、10 分钟),从控制系统或与其通信联接的存储模块检索每个生物标志物的去掩蔽参数(例如,预定去掩蔽温度)。设置在基底上的每个个体样本然后被运送到基底台(例如运送到具有基底台的下板 10 或具有基底台的主体 716)。然后可以将一种或多种流体和/或试剂独立地分配给每个样本(例如,分配的流体和/或试剂的体积以及分配的流体和/或试剂的类型可能因样本而异,并且可能取决于要去掩蔽的生物标志物的类型或去掩蔽操作的参数)。每个样本,连同任何沉积的流体和/或试剂,然后被独立地封闭在系统内的一个可独立操作的腔室内。基于对每个已识别生物标志物的去掩蔽参数的识别,然后将命令发送到每个可独立操作的腔室以在将设置在腔室中的样本的生物标志物完全去掩蔽所需要的预定温度单独地加热每个可独立操作的腔室。然后将去掩蔽操作在每个可独立操作的腔室中进行系统范围内的标准化去掩蔽时间。在去掩蔽操作的同时,可以利用其他系统部件来制备用于去掩蔽的其他样品。
如上所述,在一些实施例中,在去掩蔽操作的任何阶段期间,样本和/或基底的至少一部分被保持为所形成的腔室内的“最冷”部件。在一些实施例中,并参考图 43G,在任何温度斜升阶段(步骤 530)期间,例如在增加腔室内的温度的过程中或在增加腔室内或与腔室内的任何部件热连通的任何部件的温度过程中,将样本或基底的一部分保持为腔室内的最冷(相对)部件(参见步骤 523)。在步骤 531,一旦达到去掩蔽温度,例如在任何温度保持阶段期间(参见步骤 524),将样本或基底的一部分保持为腔室内的最冷(相对)部件。在步骤 532,在任何温度斜降操作期间(参见步骤 525),例如在降低腔室的温度或在降低腔室内任何部件的温度的过程中,将样本或基底的一部分保持为腔室内的最冷(相对)部件。在去掩蔽操作的所有阶段期间建立和保持温度梯度的进一步实例在下文中关于图 39A - 图39C 进一步描述。
据信,通过将基底的至少一部分保持为腔室内的“最冷”部件,任何冷凝都可能被驱使到放置在基底上的样本或甚至基底本身(取决于腔室的配置、其中包括的组件以及去掩码操作的预定参数)。以这种方式,蒸发损失被最小化或得到防止,从而减轻或防止样本变干或损坏。
此外,并且在一些实施例中,据信通过将样本或基底的一部分保持为腔室内的“最冷”部件,假设在去掩蔽操作过程中没有进一步的流体和/或试剂被分配在样本或基底上,在开始去掩蔽操作之前分配到基底或样本上的任何流体和/或试剂的体积的至少 90% 将在去掩蔽操作完成之后存在。在其他实施例中,据信通过将样本或基底的一部分保持为腔室内的“最冷”部件,在开始去掩蔽操作之前分配到基底上的任何流体和/或试剂的体积的至少 95% 将在去掩蔽操作完成之后存在。在其他实施例中,据信通过将样本或基底的一部分保持为腔室内的“最冷”部件,在开始去掩蔽操作之前分配到基底上的任何流体和/或试剂的体积的至少 96% 将在去掩蔽操作完成之后存在。在其他实施例中,据信通过将样本或基底的一部分保持为腔室内的“最冷”部件,在开始去掩蔽操作之前分配到基底上的任何流体和/或试剂的体积的至少 97% 将在去掩蔽操作完成之后存在。在其他实施例中,据信通过将样本或基底的一部分保持为腔室内的“最冷”部件,在开始去掩蔽操作之前分配到基底上的任何流体和/或试剂的体积的至少 98% 将在去掩蔽操作完成之后存在。在其他实施例中,据信通过将样本或基底的一部分保持为腔室内的“最冷”部件,在开始去掩蔽操作之前分配到基底上的任何流体和/或试剂的体积的至少 99% 将在去掩蔽操作完成之后存在。
图 43H 进一步示出了去掩蔽操作的步骤,包括温度斜升阶段(步骤 523)、温度保持阶段(步骤 524)和温度斜降阶段(步骤 525)。关于温度斜升阶段(步骤 523),可以命令控制系统启动上板和下板中的加热(步骤 562 和 563)。一旦达到预定设定点温度,控制系统可以命令加热器保持稳态加热(步骤 564)。转到温度保持阶段(步骤 524),在一些实施例中,可以在继续加热(步骤 567 和 568)的同时开启定时器(步骤 566)。一旦定时器在步骤 569 结束,就可以开启温度斜降阶段(步骤 525)。在一些实施例中,温度斜降阶段(步骤525)包括关闭所有加热器(步骤 571)和打开下板中的一个或多个冷却元件(步骤 572)。当较低温度达到预定冷却温度时,结束去掩蔽操作(步骤 573)。
控制上板和/或下板内(或与下板的主体 16 连通的热管理模块内)的一个或多个加热和/或冷却元件,使得在温度斜升阶段(步骤 523)、温度斜降阶段(步骤 525)和温度保持阶段(步骤 524)中的每个过程中建立和保持温度梯度的非限制性实例在下面关于图39A - 图 39C 进行阐述。具体地,图 39A 示出了由上板 30 和下板 10 形成的腔室,其中下板 10 包括具有基底台 12 的主体 16。基底 15 被示出为支撑在基底台 12 的表面12C 上。图 39A 进一步示出上板和下板的主体(分别为 33 和 16 )被分成多个带,即编号为 1、2、3、4 和 5 的带。图 39B 和图 39C 类似于图 39A,但其中示出了附加编号的带以示出所形成的腔室可具有任何数量的带。
在一些实施例中,图 39A - 图 39C 中任一个所示的每个编号带可以通过控制与相应带热连通的一个或多个可独立控的加热和/或冷却元件而被不同地加热和/或冷却。如此,通过独立地操作与图 39A - 图 39C 中所示的相应带热连通的一个或多个加热和/或冷却元件,可以在任何温度斜升阶段(步骤 523)的过程中、在任何温度保持阶段(步骤524)的过程中或在任何温度斜降阶段(步骤 525)的过程中独立地控制图 39A - 图 39C中所示的每个带。
首先转到温度保持阶段(步骤524),在图 39A - 图 39C 所示的任何带内热连通的加热和/或冷却元件可以被独立地控制,使得在温度保持阶段的整个过程中建立并保持热梯度。在一些实施例中,加热和/冷却元件中的每一个可以独立地操作,使得每个带独立地保持在不同的终点温度,例如在温度斜升之后达到的温度并且保持使得去掩蔽操作可以在预定去掩蔽温度进行。例如,带 1 可以保持在终点温度 T1。带 2 可以保持在终点温度T2。带 3 可以保持在终点温度 T3。带 4 可以保持在终点温度 T4。带 5 可以保持在终点温度 T5。在一些实施例中,每个带的每个终点温度(在随后的实例中为 T1 到 T5)都在如上所述的温度斜升之后实现的预定去掩蔽温度范围内。
例如,可以操作带 1 内或附近的加热和/或冷却元件,使得下板的主体 16、基底台 12 和/或基底 15 被加热到第一终点温度 T1。在一些实施例中,第一终点温度 T1 在第一预定终点温度范围内(其再次落入上述预定去掩蔽温度范围内)。在一些实施例中,第一预定终点温度范围在约 100℃ 至约 180℃ 之间。在其他实施例中,第一预定终点温度范围在约 110℃ 至约 160℃ 之间。在再其他实施例中,第一预定终点温度范围在约 120℃ 至约 150℃ 之间。在再其他实施例中,第一预定终点温度范围在约 130℃ 至约 150℃之间。在再其他实施例中,第一预定终点温度范围在约 140℃ 至约 150℃ 之间。在再其他实施例中,第一预定终点温度范围在约 140℃ 至约 145℃ 之间。
同时或顺序地,带 2、3 和 4 内或附近的加热和/或冷却元件可独立地操作,使得下板 10 的主体 16 和上板 30 的主体 33 的其他部分均被加热到第二 (T2)、第三 (T3)和第四 (T4) 终点温度。终点温度 T2、T3 和 T3 中的每一个都可以在第二预定终点温度范围内(其再次落入上述的预定去掩蔽温度范围内)。在一些实施例中,第二预定终点温度范围在约 105℃ 至约 190℃ 之间。在其他实施例中,第二预定终点温度范围在约 110℃至约 180℃ 之间。在再其他实施例中,第二预定终点温度范围在约 115℃ 至约 170℃ 之间。在再其他实施例中,第二预定终点温度范围在约 125℃ 至约 160℃ 之间。在再其他实施例中,第二预定终点温度范围在约 130℃ 至约 160℃ 之间。在再其他实施例中,第二预定终点温度范围在约 140℃ 至约 160℃ 之间。在再其他实施例中,第二预定终点温度范围在约 150℃ 至约 160℃ 之间。
在一些实施例中,第一预定终点温度范围小于第二预定终点温度范围。在一些实施例中,第二预定终点温度范围比第一预定终点温度范围大 5%。在一些实施例中,第二预定终点温度范围比第一预定终点温度范围大 7%。在一些实施例中,第二预定终点温度范围比第一预定终点温度范围大 9%。在一些实施例中,第二预定终点温度范围比第一预定终点温度范围大 12%。在一些实施例中,第二预定终点温度范围比第一预定终点温度范围大15%。
在一些实施例中,在温度斜升阶段(步骤 523)之后达到并在温度保持阶段(步骤524)期间保持的终点温度 T2、T3 和 T4 中的每一个都大于终点温度 T1。以此方式,在带1 和 2 中的至少一者之间、带 1 和 3 之间以及带 1 和 4 之间的温度保持阶段(步骤524)期间建立和保持热梯度。例如,终点温度 T1 可能是 140℃,而终点温度 T2、T3 和 T4各约为 150℃。如本文所述,据信通过将样本或基底的至少一部分保持为由上板和下板形成的腔室内的相对“最冷”部件,任何蒸发的液体(例如,由于去掩蔽操作而蒸发的液体)将冷凝到样本或基底的一部分上。以这种方式,据信由于在去掩蔽过程中使用的温度而导致的流体和/或试剂损失将被最小化。在一些实施例中,蒸发损失小于 25%。在一些实施例中,蒸发损失小于 20%。在其他实施例中,蒸发损失小于 15%。在一些实施例中,蒸发损失小于10%。在一些实施例中,蒸发损失小于 7%。在一些实施例中,蒸发损失小于 5%。在一些实施例中,蒸发损失小于 3%。在一些实施例中,蒸发损失小于 1%。在一些实施例中,仅在形成腔室之前,例如在使上板和下板彼此接触之前,将流体和/或试剂分配到基底。在一些实施例中,在基底被定位在腔室内时,没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。
虽然以上实例描述了在温度保持阶段(步骤 524)期间在不同带之间保持的不同温度梯度,但是技术人员将理解,在温度斜升和斜降阶段(分别为步骤 523 和 525)期间可以建立相同类型的温度梯度。例如,带 1 可以在斜升阶段期间始终保持在低于带 2、3、4和 5 中的温度的温度,例如控制从时间零到在任何单个带中达到终点温度时的温度,使得带 2、3、4 和 5 中的温度高于带 1 中的温度。以这种方式,并再次参考图 39A,在斜升过程期间和在任何带中达到任何最终终点温度之前,可以将带 1 保持为腔室的最冷部分。
进一步例如,并参考图 39A,与基底和/或基底台以及一个或多个加热和/或冷却元件热连通的带 1 可以独立地操作,使得在任何温度斜升阶段期间,基底台 12 的表面12C 是始终都保持在低于主体 16 的周围和/或相邻区域的温度的温度,例如带 1 的温度在整个斜升阶段期间保持在低于带 2、3 和 4 中的温度的温度。换句话说,在温度斜升阶段期间的任何一个特定时间点,在一些实施例中,样本或基底台 12 的至少一部分保持在低于主体 16 周围和/或相邻部分的温度。例如并参考图 40A,假设温度斜升发生在 10 分钟的时间段内,如果在 3 分钟的时间进行温度测量,温度 A 将相对低于温度 B、B'、C 和/或 D。同样,如果要在 7 分钟进行第二次温度测量,温度 A 将相对低于温度 B、B'、C 和/或 D。对于部分 A、B、B'、C 和/或 D中的任一部分达到预先确定的温度(例如在 10 分钟的时间点),此时 A 的温度测量将再次相对低于温度 B、B'、C 和/或 D。
正如在温度斜升过程中保持带 1 和 2、1 和 3、1 和 4 以及 1 和 5 之间的热梯度很重要一样,在任何温度斜降过程中在带 1 和 2、1 和 3、1 和 4 以及 1 和 5 之间保持类似的热梯度也很重要。在一些实施例中,在斜降阶段期间控制每个带的温度,使得在斜降阶段期间将带 1 保持在低于带 2、3、4 和 5 中的温度的温度。以这种方式,并再次参考图 39A,在斜降过程期间,可以将带 1 保持为腔室的最冷部分。结果,任何蒸发的气体可能冷凝回到设置在基底台上的基底上。
替代实施例在图 39B 和图 39C 中示出。与图 39A 相比,图 39B 和图 39C 包括附加的热带,即热带 5(图 39B)以及热带 5 和 6(图 39C)。同样,这些实施例是非限制性的,并且技术人员将理解,形成腔室的上板和下板可以分成任何数量的带并且包括任何数量的加热和/或冷却元件,或者可以与一个或多个热管理单元接触。
进一步的实施例
所形成的腔室的其他实施例
本公开的另一方面是一种样本处理组件,其包括 (i) 可移动地联接至水平轨道的下板,其中下板包括下接合表面和相对于下接合表面的至少一部分升高的基底台,并且其中升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面;其中下板和基底台中的一者被配置成使得基底台的平坦上表面在下板水平地横越水平轨道时保持水平,以及 (ii) 联接至容器的铰接上板,其中铰接上板包括与下接合表面互补的上接合表面,并且其中上板进一步包括相对于上接合表面凹陷的空腔,其中凹腔适于接收升高的基底台的至少一部分。在一些实施例中,下板移动到铰接上板附近的预定位置。在一些实施例中,铰接上板向下旋转到预先定位的下板上。在一些实施例中,容器联接至马达,使得当容器在所形成的腔室之上移动时,容器可以将力施加到由上板和下板形成的腔室上。
本公开的另一方面是一种样本处理组件,其包括 (i) 下板,包括下接合表面和相对于下接合表面的至少一部分升高的基底台;(ii) 上板,包括上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔,其中上接合表面和下接合表面彼此互补,并且其中上板可移动地联接至马达(包括螺杆)、活塞或凸轮机构(其可能位于顶部、底部或顶部和底部两者上)中的一者。在一些实施例中,下板是固定的,而上板可在任何方向上朝向下板移动。在一些实施例中,下板预先定位在上板下方,并且马达、活塞、弹簧、螺旋机构和/或凸轮机构将上板朝向下板驱动以在上板和下板之间形成密封接合。在一些实施例中,样本处理组件进一步包括与下板连通的至少一个基底装载器。在一些实施例中,该至少一个基底装载器与圆盘传送带、与包括多个基底保持器的构件,诸如具有多个基底保持器的圆盘传送带或基底托盘连通。
本公开的另一方面是由具有第一组特征的上板和具有第二组特征的下板形成的腔室,其中第一组特征和第二组特征彼此互补。在一些实施例中,所形成的腔室包括具有适于水平地保持基底的上表面的基底台。在一些实施例中,基底台和/或下板的主体被配置成使得基底台的上表面是水平的。在一些实施例中,基底(例如显微镜载玻片)在腔室形成时,例如在上板和下板独立地朝向彼此移动并彼此接触时保持水平。在一些实施例中,设置在腔室内的任何基底在其被处理或移动时保持水平,例如,在流体和/或试剂分配到样本承载基底上时保持水平。在一些实施例中,在基底被定位在腔室内时,没有额外的流体和/或试剂被分配到基底。
在一些实施例中,所形成的腔室具有适于容纳基底(例如显微镜载玻片)的形状和/或尺寸。在一些实施例中,腔室由具有凹入主体内的空腔的上板;以及具有基底台的下板形成。在一些实施例中,上板和下板分别包括上接合表面和下接合表面。在一些实施例中,上板的主体内的凹腔被配置成接受由基底台的上表面支撑的基底的至少一部分。在一些实施例中,基底台相对于下板的下接合表面升高。在其他实施例中,基底台相对于下板的下接合表面凹陷。在再其他实施例中,基底台的上表面与由下接合表面形成的平面在同一平面内。在一些实施例中,凹陷腔室具有足以容纳基底和基底台的至少一部分的尺寸和/或形状。在一些实施例中,所形成的腔室被配置成处理单个基底。在一些实施例中,腔室被配置成处理如本文进一步描述的多个基底。
本公开的另一方面是由上板和下板形成的腔室,其中上板包括与下板的下接合表面互补的上接合表面,并且其中上板进一步包括适于用于接纳具有水平取向的上表面的基底台的至少一部分的凹腔。在一些实施例中,互补的上接合表面和下接合表面能够在它们的界面处形成密封。在一些实施例中,下接合表面进一步包括设置在沟槽内的密封主体,该沟槽至少部分地包围基底台。在一些实施例中,腔室可适于在设置在水平取向的上表面的表面上的基底上执行去掩蔽操作。在一些实施例中,与腔室外部的环境相比,去掩蔽操作在升高的温度和/或压力下发生。在一些实施例中,腔室与一个或多个端口连通,这允许气体和/或蒸汽被引入到腔室中,使得腔室可以被加压和/或加热。
在一些实施例中,包括具有水平取向的上表面的基底台的下板可移动地联接至轨道,使得在完成去掩蔽操作之后,下板可以与上板分离并移动远离上板,同时基底保持在水平位置。在一些实施例中,包括具有水平取向的上表面的基底台的下板被固定就位,并且在完成去掩蔽操作之后,上板可以与下板分离并且上板移动远离下板(沿 x 坐标、y 坐标、z坐标中的任一个或其任何组合移动离开),同时基底保持在水平位置。在一些实施例中,在完成去掩蔽操作之后,下板和上板彼此分离并且都独立地彼此移动远离。在一些实施例中,在完成去掩蔽操作之后,设置在具有水平取向的上表面的基底台上的基底在制备区域中被处理,例如,可以将稀有试剂施加到基底。
将样本去掩蔽的自动化方法的非限制性实例
本公开的另一个方面是一种去掩蔽设置在基底上的样本的自动化方法,所述方法包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将设置在基底上、包括分配的一种或多种流体和/或试剂的样本定位到下板的基底台上,其中下板进一步包括下接合表面;(c) 通过使下板的下接合表面和上板的上接合表面接触而将样本密封在腔室内,其中上接合表面与下接合表面互补;以及 (d) 对密封腔室内的样本执行去掩蔽操作。
在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂选自水和 pH 范围在约 5 至约10 之间的缓冲溶液。在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂包含去离子水、三(羟甲基)甲胺和螯合剂的混合物。在一些实施例中,分配到样本的该至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200 μL 至约 1000 μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本上的该至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250 μL 至约500 μL 之间的范围内。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至第一预定温度达预定持续时间。在一些实施例中,第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度在约 135℃ 至约 150℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度为约 140℃。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 10 分钟的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 7 分钟的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 5 分钟的范围内。
在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 10℃。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。
在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 2% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,在密封腔室之后,基本上没有进一步的流体和/或试剂被分配到基底。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
在一些实施例中,该方法进一步包括在执行去掩蔽操作之前对密封腔室进行预加压。在一些实施例中,腔室在执行去掩蔽操作的同时被预加压。在一些实施例中,该方法进一步包括将蒸汽引入到密封腔室。
在一些实施例中,下板进一步包括至少一个加热元件。在一些实施例中,下板进一步包括至少三个加热元件,其中该至少三个加热元件中的第一个定位在基底台下方,并且其中该至少三个加热元件中的第二个和第三个分别邻近该至少三个加热元件中的第一个定位。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第一个和第二个之间保持第一热梯度,并且其中在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第二个和第三个之间保持第二热梯度。
在一些实施例中,力产生构件向密封腔室施加外力。在一些实施例中,力产生构件选自由马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆、凸轮机构组成的组。在一些实施例中,下板和上板中的至少一者与热管理模块热连通。在一些实施例中,去掩蔽操作包括温度斜升阶段和温度保持阶段。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。
在一些实施例中,去掩蔽操作进一步包括温度斜降阶段。在一些实施例中,温度斜升阶段比温度斜降阶段短。在一些实施例中,温度斜降阶段包括以在约 0.5℃/s 至约 3℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。
在一些实施例中,通过在没有温度斜降阶段的情况下打开腔室来停止去掩蔽操作。在一些实施例中,通过将预定量的流体引入到腔室中来停止去掩蔽操作。在一些实施例中,引入以停止去掩蔽操作的流体的预定量在约 0.5mL 至约 5mL 之间的范围内。
在一些实施例中,该方法进一步包括在完成去掩蔽操作之后针对一种或多种生物标志物的存在对样本进行染色。
本公开的另一个方面是一种去掩蔽设置在基底上的样本的自动化方法,所述方法包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括 (i) 具有基底台和下接合表面的下板,以及 (ii) 具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 在密封腔室内执行去掩蔽操作。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂选自由水和缓冲溶液组成的组。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至第一预定温度达预定持续时间。在一些实施例中,第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 10 分钟的范围内。在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
在一些实施例中,该方法进一步包括在执行去掩蔽操作之前对密封腔室进行预加压。在一些实施例中,腔室在执行去掩蔽操作的同时被预加压。在一些实施例中,该方法进一步包括将蒸汽引入到密封腔室。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括以在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,去掩蔽操作包括以在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,去掩蔽操作包括以在约 0.5℃/s 至约 2.5℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。
在本公开的另一个方面中,是一种去掩蔽设置在基底上的样本的自动化方法,包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,温度斜升阶段包括以在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的范围内的速率加热样本。在一些实施例中,温度斜升阶段包括将样本加热至约 110℃ 至约 150℃ 之间的预定温度。在一些实施例中,温度斜升阶段包括将样本加热至约 120℃ 至约 145℃ 之间的预定温度。
在一些实施例中,样本在预定温度保持在约 1 分钟至约 10 分钟之间的范围内的预定时间段。在一些实施例中,样本在预定温度保持在约 2 分钟至约 7 分钟之间的范围内的预定时间段。在一些实施例中,样本在预定温度保持在约 3 分钟至约 5 分钟之间的范围内的预定时间段。
在一些实施例中,温度斜降阶段包括以在约 0.5℃/s 至约 3℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。在一些实施例中,温度斜降阶段包括以在约 0.5℃/s 至约 2℃/s 之间的范围内的速率冷却样本。
在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂选自由水和缓冲溶液组成的组。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
本公开的另一方面是在自动化过程中制备的抗原修复样本,该自动化过程包括(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的一部分;(b) 将设置在基底上、包括分配的一种或多种流体和/或试剂的样本定位到下板的基底台上,其中下板进一步包括下接合表面;(c) 通过使下板的下接合表面和上板的上接合表面接触而将样本密封在腔室内,其中上接合表面与下接合表面互补;以及 (d) 对密封腔室内的样本执行去掩蔽操作。在一些实施例中,抗原修复样本是活检样品。
本公开的另一方面是在自动化过程中制备的靶标修复样本,该自动化过程包括(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的一部分;(b) 将设置在基底上、包括分配的一种或多种流体和/或试剂的样本定位到下板的基底台上,其中下板进一步包括下接合表面;(c) 通过使下板的下接合表面和上板的上接合表面接触而将样本密封在腔室内,其中上接合表面与下接合表面互补;以及 (d) 对密封腔室内的样本执行去掩蔽操作。在一些实施例中,靶标修复样本是活检样品。
本公开的另一个方面是一种在自动化过程中制备的抗原修复样本,该自动化过程包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作的所有阶段期间,例如在温度斜升阶段期间、在温度保持阶段期间和在温度斜降期间,样本被保留为密封腔室内的“最冷”部件。
本公开的另一个方面是一种在自动化过程中制备的靶标修复样本,该自动化过程包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作的所有阶段期间,例如在温度斜升阶段期间、在温度保持阶段期间和在温度斜降期间,样本被保留为密封腔室内的“最冷”部件。
本公开的另一方面是设置在基底上的去掩蔽样本,其中去掩蔽样本在自动化过程中制备,该自动化过程包括 (a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到设置在基底上的样本的一部分;(b) 将包含所分配的一种或多种流体和/或试剂的样本承载基底定位到由上板和下板形成的腔室内的基底台上,其中下板包括基底台和下接合表面,并且其中上板包括与下接合表面互补的上接合表面;(c) 密封腔室;以及 (d) 对样本执行去掩蔽操作。在一些实施例中,去掩蔽的样本包括一个或多个修复的抗原位点。在一些实施例中,去掩蔽的样本包括一各或多个修复的核酸靶标。在一些实施例中,在密封腔室之后,不再向基底分配进一步的流体和/或试剂。
在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂选自由水和 pH 范围在约 5 至约10 之间的缓冲溶液组成的组。在一些实施例中,该一种或多种流体和/或试剂包含去离子水、三(羟甲基)甲胺和螯合剂的混合物。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
在一些实施例中,去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至第一预定温度达预定持续时间。在一些实施例中,第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度在约 135℃ 至约 150℃ 的范围内。在一些实施例中,第一预定温度为约 140℃。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 10 分钟的范围内。在一些实施例中,预定持续时间在约 1 分钟至约 5 分钟的范围内。
在一些实施例中,在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。在一些实施例中,基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。在一些实施例中,分配到样本的该一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 2% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
在一些实施例中,密封腔室在执行去掩蔽操作之前被预加压。在一些实施例中,腔室在执行去掩蔽操作的同时被预加压。在一些实施例中,蒸汽被进一步引入到密封腔室中,例如在去掩蔽操作的同时、之前或之后。
在一些实施例中,下板进一步包括至少一个加热元件。在一些实施例中,下板进一步包括至少三个加热元件,其中该至少三个加热元件中的第一个定位在基底台下方,并且其中该至少三个加热元件中的第二个和第三个邻近该至少三个加热元件中的第一个定位。在一些实施例中,在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第一个和第二个之间保持第一热梯度,并且其中在执行去掩蔽操作期间,在该至少三个加热元件中的第二个和第三个之间保持第二热梯度。
实例 1
方法
操纵抗原修复时间和温度以为一组 14 种高级染色测定提供适当的抗原修复。
这项研究是通过硬件的开发来实现的,该硬件使用比以前可用的温度范围更大的温度范围进行抗原修复,并且对整体时间没有任何限制。这允许相对独立地操纵时间和温度,使得可以追求抗原修复的标准时间。
选择5 分钟作为可实现的总抗原修复时间,包括加热、稳态和冷却。最初在单个组织上测试约 100℃ 至约 140℃ 之间的温度,以确定哪个提供与 Benchmark ULTRA(Ventana Medical Systems, Inc.; Tucson, AZ) 等效的抗原修复。实验以混合运行方式进行,其中抗原回收在专门构建的反应室中进行,并且染色使用BenchMark ULTRA 和市场上的一抗和检测化学品来完成。
病理学家对染色的载玻片进行评价,并使用得分来比较 5 分钟内获得的抗原修复质量和我们的市场产品生产的质量。一旦为每个组织标志物确定了合适的抗原修复温度,就会测试更多种类的样品组织和组织病例,以确认该温度对 5 分钟 AR 的效力。
数据
使用表 1 中列出的标志物测试标准抗原修复时间。表 2 提供了为这些标志物中的每一个提供适当抗原修复的温度。
分析
发现了为 5 分钟内测试的所有标志物提供适当的抗原修复的温度。
标志物 克隆 单一组织 多组织块
BRAF V600E VE1 VT0000099891 - 乳头状甲状腺癌 VT0000139470 –乳头状甲状腺癌、结直肠癌
CD4 SP35 VT0000137060 –正常扁桃体 VT0000145715 –正常扁桃体、T 细胞淋巴瘤
CD5 SP19 VT0000140880 –血管免疫母细胞性 T 细胞淋巴瘤 VT0000145711 –正常扁桃体、T 细胞淋巴瘤
CD7 SP94 VT0000137047 –正常扁桃体 VT0000145705 –正常胸腺、正常扁桃体、T 细胞淋巴瘤
CD8 SP57 VT0000140877 –血管免疫母细胞性 T 细胞淋巴瘤 VT0000145735 –正常扁桃体、T 细胞淋巴瘤
CD79a SP18 VT0000108359 –弥漫性大 B 细胞淋巴瘤 VT0000138888 - B 细胞淋巴瘤、正常扁桃体
CD99 O13 VT0000090573 –正常胰腺 VT0000145732 –正常胰腺、正常睾丸、尤文氏肉瘤
细胞周期蛋白 D1 SP4-R VT0000140579 –套细胞淋巴瘤 VT0000145708 –乳腺癌、正常扁桃体VT0000146358 –套细胞淋巴瘤
细胞角蛋白7 SP52 VT0000103635 –肾尿路上皮癌 VT0000143143 –肺腺癌、结直肠癌、尿路上皮癌
Mart-1 A103 VT0000079699 –正常皮肤 VT0000138882 –黑素瘤、正常皮肤
p16 E6H4 VT0000101110 –宫颈原位鳞状细胞癌 VT0000138885 –宫颈鳞状细胞癌、正常扁桃体、正常胰腺
PAX-5 SP34 VT0000137039 –正常扁桃体 VT0000138891 –B 细胞淋巴瘤、正常脾脏、正常扁桃体
突触素 SP11 VT0000084658 –正常胰腺 VT0000138897 – 神经内分泌肿瘤、正常胰腺
TTF-1 SP141 VT0000080635 - 肺实变-无恶性肿瘤 VT0000138894 –肺腺癌、正常甲状腺、正常肺
表 1
表 2。
实例 2
将载玻片放入密封腔室,同时将约 1.6 mL 稀释或浓缩的 CC1 去掩蔽剂(可从Ventana Medical Systems 公司, Tucson, AZ 获得)移液穿过载玻片表面以完全覆盖可诊断区域。一旦将测试修复试剂施加到样本上,关闭装置的样本处理组件,并将压缩空气引入到腔室中以将压力增加至 30 psig。此时加热腔室,使样品暴露于 125℃ 的稳态温度。显示本文使用的抗原修复过程期间的载玻片上温度的示例性温度分布再现在下面的图 45中。在一些实施例中,用于抗原修复的样本处理组件(诸如本文所述的那些样本处理组件中的任一个)花费不到 60 秒达到 125℃ 的稳态温度,并且通过使压缩空气流过腔室底部部件中的通道而将载玻片冷却 2 分钟。对于本文描述的实验,稳态时间约为 2 分钟。冷却两分钟后,从腔室排出残余压力,并且移除载玻片并置于室温的反应缓冲液中,以便它们可用于后续的下游过程(例如染色)。
可以被去掩蔽的生物标志物的实例
下面识别可以使用本公开的样本处理组件、系统和方法进行去掩蔽的生物标志物的非限制性实例。某些标志物是特定细胞的特征,而其他标志物已鉴定为与特定疾病或病症相关。已知预后标志物的实例包括酶标志物,例如半乳糖基转移酶 II、神经元特异性烯醇酶、质子 ATPase-2 和酸性磷酸酶。激素或激素受体标志物包括人绒毛膜促性腺激素(HCG)、促肾上腺皮质激素、癌胚抗原 (CEA)、前列腺特异性抗原 (PSA)、雌激素受体、孕激素受体、雄激素受体、gC1q-R/p33 补体受体、IL-2 受体、p75 神经营养受体、PTH 受体、甲状腺激素受体和胰岛素受体。
淋巴标志物包括 α-1-抗胰凝乳蛋白酶、α-1-抗胰蛋白酶、B 细胞标志物、bcl-2、bcl-6、B 淋巴细胞抗原 36kD、BM1(髓样标志物)、BM2(髓样标志物)、半乳凝素-3、颗粒酶B、HLA I 类抗原、HLA II 类 (DP) 抗原、HLA II 类 (DQ) 抗原、HLA II 类 (DR) 抗原、人中性粒细胞防御素、免疫球蛋白 A、免疫球蛋白 D、免疫球蛋白 G、免疫球蛋白 M、κ 轻链、κ轻链、λ 轻链、淋巴细胞/组织细胞抗原、巨噬细胞标志物、胞壁酸酶(溶解酵素)、p80 间变性淋巴瘤激酶、浆细胞标志物、分泌性白细胞蛋白酶抑制剂、T 细胞抗原受体 (JOVI 1)、T细胞抗原受体 (JOVI 3)、末端脱氧核苷酸转移酶、非簇状 B 细胞标志物。
肿瘤标志物包括甲胎蛋白、载脂蛋白 D、BAG-1(RAP46 蛋白)、CA19-9(唾液酸化路易斯)、CA50(癌相关粘蛋白抗原)、CA125(卵巢癌抗原)、CA242(肿瘤相关粘蛋白抗原)、嗜铬粒蛋白 A、凝聚素(载脂蛋白 J)、上皮膜抗原、上皮相关抗原、上皮特异性抗原、表皮生长因子受体、雌激素受体 (ER)、巨囊性病变液蛋白-15、肝细胞特异性抗原、HER2、调蛋白、人胃粘蛋白、人乳脂肪球、MAGE-1、基质金属蛋白酶、黑色素 A、黑色素瘤标志物 (HMB45)、间皮素、金属硫蛋白、小眼转录因子 (MITF)、Muc-1 核心糖蛋白。Muc-1 糖蛋白、Muc-2 糖蛋白、Muc-5AC 糖蛋白、Muc-6 糖蛋白、髓过氧化物酶、Myf-3(横纹肌肉瘤标志物)、Myf-4(横纹肌肉瘤标志物)、MyoD1(横纹肌肉瘤标志物)、肌红蛋白、nm23 蛋白、胎盘碱性磷酸酶、前白蛋白、孕激素受体、前列腺特异性抗原、前列腺酸性磷酸酶、前列腺抑制肽、PTEN、肾细胞癌标志物、小肠粘液抗原、四连蛋白、甲状腺转录因子-1、基质金属蛋白酶组织抑制剂 1、基质金属蛋白酶组织抑制剂 2、酪氨酸酶、酪氨酸酶相关蛋白-1、绒毛蛋白、血管假性血友病因子、CD34、CD34、II 类、CD51 Ab-1、CD63、CD69、Chk1、Chk2、卡环 C-met、COX6C、CREB、细胞周期蛋白 D1、细胞角蛋白、细胞角蛋白 8、DAPI、肌间线蛋白、DHP(1-6二苯基-1,3,5-己三烯)、E-钙粘蛋白、EEA1、EGFR、EGFRvIII、EMA(上皮膜抗原)、ER、ERB3、ERCC1、ERK、E-选择蛋白、FAK、纤连蛋白、FOXP3、γ-H2AX、GB3、GFAP、巨蛋白、GM130、高尔基体蛋白 97、GRB2、GRP78BiP、GSK3 β、HER-2、组蛋白 3、组蛋白 3_K14-Ace [抗乙酰基-组蛋白 H3 (Lys14)]、组蛋白 3_K18-Ace [组蛋白 H3-乙酰基 Lys 18)、组蛋白 3_K27-TriMe、[组蛋白 H3(三甲基 K27)]、组蛋白 3_K4-diMe [抗二甲基组蛋白 H3 (Lys 4)]、组蛋白 3_K9-Ace[乙酰基-组蛋白 H3 (Lys 9)]、组蛋白 3_K9-triMe [组蛋白 3-三甲基 Lys 9]、组蛋白3_S10-Phos [抗磷酸组蛋白 H3 (Ser 10), 有丝分裂标志物]、组蛋白 4、组蛋白 H2A.X—5139-Phos [磷酸组蛋白 H2A.X (Ser139) 抗体]、组蛋白 H2B、组蛋白 H3_二甲基 K4、组蛋白 H4_三甲基 K20-Chip grad、HSP70、尿激酶、VEGF R1、ICAM-1、IGF-1、IGF-1R、IGF-1受体 β、IGF-II、IGF-IIR、IKB-α IKKE、IL6、IL8、整合素 α V β 3、整合素 α V β6、整合素α V/CD51、整合素 B5、整合素 B6、整合素 B8、整合素 β 1(CD 29)、整合素 β 3、整合素 β5、整合素 B6、IRS-1、Jagged 1、抗蛋白激酶 C β2、LAMP-1、轻链 Ab-4 (Cocktail)、λ 轻链, κ 轻链、M6P、Mach 2 、MAPKAPK-2、MEK 1、MEK 1/2 (Ps222)、MEK 2、MEK1/2 (47E6)、MEK1/2 阻断肽、MET/HGFR、MGMT、线粒体抗原、有丝分裂跟踪器绿色 FM、MMP-2、MMP9、E-钙粘蛋白、mTOR、ATP 酶、N-钙粘蛋白、肾病蛋白、NFKB、NFKB p105/p50、NF-KB P65、Notch 1、Notch 2、Notch 3、OxPhos 复合物 IV、p130Cas、p38 MAPK、p44/42 MAPK 抗体、P504S、P53、P70、P70 S6K、Pan 钙粘蛋白、桩蛋白、P-钙粘蛋白、PDI、pEGFR、磷酸 AKT、磷酸 CREB、磷酸EGF 受体、磷酸 GSK3 β、磷酸 H3、磷酸 HSP-70、磷酸 MAPKAPK-2、磷酸 MEK1/2、磷酸 p38MAP 激酶、磷酸 p44/42 MAPK、磷酸 p53、磷酸 PKC、磷酸 S6 核糖体蛋白、磷酸 Src、磷酸-Akt、磷酸-Bad、磷酸-IKB-a、磷酸-mTOR、磷酸-NF-κB p65、磷酸-p38、磷酸-p44/42 MAPK、磷酸-p70 S6 激酶、磷酸-Rb、磷酸-Smad2、PIM1、PIM2、PKC β、足细胞标志蛋白、PR、PTEN、R1、Rb-4H1、Rb钙粘蛋白、核糖核苷酸还原酶、RRM1、RRM11、SLC7A5、NDRG、HTF9C、HTF9C、CEACAM、p33、S6 核糖体蛋白、Src、存活蛋白、突触素、多配体蛋白聚糖 4、踝蛋白、张力蛋白、胸苷酸合酶、结核菌素、VCAM-1、VEGF、波形蛋白、凝集素、YES、ZAP-70 和 ZEB。
细胞周期相关标志物包括凋亡蛋白酶启动因子-1、bcl-w、bcl-x、溴脱氧尿苷、CAK(cdk 启动激酶)、细胞凋亡易感蛋白 (CAS)、半胱天冬酶 2、半胱天冬酶 8、CPP32(半胱天冬酶-3)、CPP32(半胱天冬酶-3)、细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶、细胞周期蛋白 A、细胞周期蛋白 B1、细胞周期蛋白 D1、细胞周期蛋白 D2、细胞周期蛋白 D3、细胞周期蛋白 E、细胞周期蛋白 G、DNA 片段化因子(N-末端)、Fas (CD95)、Fas-相关死亡域蛋白、Fas 配体、Fen-1、IPO-38、Mc1-1、微染色体保持蛋白、错配修复蛋白 (MSH2)、聚(ADP-核糖)聚合酶、增殖细胞核抗原、p16 蛋白、p27 蛋白、p34cdc2、p57 蛋白 (Kip2)、p105 蛋白、Stat 1 α、拓扑异构酶 I、拓扑异构酶 II α、拓扑异构酶 III α、拓扑异构酶 II β。
神经组织和肿瘤标志物包括 α B 晶状体蛋白、α-互联蛋白、α 突触核蛋白、淀粉样前体蛋白、β 淀粉样蛋白、钙结合蛋白、胆碱乙酰转移酶、兴奋性氨基酸转运蛋白 1、GAP43、胶质纤维酸性蛋白、谷氨酸受体 2、髓鞘碱性蛋白、神经生长因子受体 (gp75)、神经母细胞瘤标志物、神经丝 68 kD、神经丝 160 kD、神经丝 200 kD、神经元特异性烯醇酶、烟碱乙酰胆碱受体 α4、烟碱乙酰胆碱受体 β2、外周蛋白、蛋白质基因产物 9、S-100 蛋白、SNAP-25、突触蛋白 I、突触素、τ、色氨酸羟化酶、酪氨酸羟化酶、泛素。
聚类分化标志物包括 CD1a、CD1b、CD1c、CD1d、CD1e、CD2、CD3δ、CD3ε、CD3γ、CD4、CD5、CD6、CD7、CD8α、CD8β、CD9、CD10、CD11a、CD11b、CD11c、CDw12、CD13、CD14、CD15、CD15s、CD16a、CD16b、CDw17、CD18、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD26、CD27、CD28、CD29、CD30、CD31、CD32、CD33、CD34、CD35、CD36、CD37、CD38、CD39、CD40、CD41、CD42a、CD42b、CD42c、CD42d、CD43、CD44、CD44R、CD45、CD46、CD47、CD48、CD49a、CD49b、CD49c、CD49d、CD49e、CD49f、CD50、CD51、CD52、CD53、CD54、CD55、CD56、CD57、CD58、CD59、CDw60、CD61、CD62E、CD62L、CD62P、CD63、CD64、CD65、CD65s、CD66a、CD66b、CD66c、CD66d、CD66e、CD66f、CD68、CD69、CD70、CD71、CD72、CD73、CD74、CDw75、CDw76、CD77、CD79a、CD79b、CD80、CD81、CD82、CD83、CD84、CD85、CD86、CD87、CD88、CD89、CD90、CD91、CDw92、CDw93、CD94、CD95、CD96、CD97、CD98、CD99、CD100、CD101、CD102、CD103、CD104、CD105、CD106、CD107a、CD107b、CDw108、CD109、CD114、CD115、CD116、CD117、CDw119、CD120a、CD120b、CD121a、CDw121b、CD122、CD123、CD124、CDw125、CD126、CD127、CDw128a、CDw128b、CD130、CDw131、CD132、CD134、CD135、CDw136、CDw137、CD138、CD139、CD140a、CD140b、CD141、CD142、CD143、CD144、CDw145、CD146、CD147、CD148、CDw149、CDw150、CD151、CD152、CD153、CD154、CD155、CD156、CD157、CD158a、CD158b、CD161、CD162、CD163、CD164、CD165、Cd166 和 TCR-ζ。
其他细胞标志物包括着丝粒蛋白-F (CENP-F)、巨蛋白、外皮蛋白、核纤层蛋白 A&C [XB 10]、LAP-70、粘蛋白、核孔复合蛋白、p180 层状体蛋白、ran、r、组织蛋白酶 D、Ps2蛋白、Her2-neu、P53、S100、上皮标志物抗原 (EMA)、TdT、MB2、MB3、PCNA 和 Ki67。
本说明书中提到的和/或申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、国外专利、国外专利以及非专利公开均通过引用整体并入本文。如有必要,可对实施例的各个方面进行修改,从而采用各类专利、应用和公开的概念来提供其他进一步的实施例。
尽管已经参照若干说明性实施例描述了本公开,但应当理解,本领域技术人员可以在本公开原则的精神和范围内设计出许多其他的修改和实施例。更具体地,在不违背本公开的精神的情况下,在上述公开、附图和所附附加实施例的范围内,所述主题组合排列的组成部分和/或布置可以进行合理的变化和修改。除了在所述组成部分和/或布置中的变化和修改外,对于本领域技术人员来说,替代用途也将是显而易见的。
附加实施例
附加实施例 1.一种样本处理组件,其包括:
具有第一端和第二端的子组件;
下板,包括下接合表面和相对于下接合表面的至少一部分升高的基底台,其中升高的基底台包括适于水平地保持基底的上表面,并且其中下板可沿着子组件在第一端和第二端之间的长度移动;和
上板,包括上接合表面和空腔,其中空腔相对于上接合表面凹陷,并且其中上接合表面与下接合表面互补。
附加实施例 2.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中下板的主体和上板的主体两者都具有互补的基于楔形的形状。
附加实施例 3.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中下板和上板中的至少一者包括至少一个密封主体。
附加实施例 4.根据附加实施例 3 所述的样本处理组件,其中所述至少一个密封主体是可移除的。
附加实施例 5.根据附加实施例 4 所述的样本处理组件,其中下板进一步包括沟槽,并且其中所述至少一个可移除密封主体至少部分地接合沟槽。
附加实施例 6.根据附加实施例 5 所述的样本处理组件,其中所述至少一个可移除密封主体集成在可移除密封附接件内,其中可移除密封附接件被配置成接合下板或上板的外围的一部分。
附加实施例 7.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中上板进一步包括联接至上板的上表面的一个或多个压力构件。
附加实施例 8.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中上板和下板中的至少一者进一步包括一个或多个加热元件。
附加实施例 9.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中上板和下板中的至少一者进一步包括一个或多个冷却元件。
附加实施例 10.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中上板或下板中的至少一者联接至马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆或凸轮机构中的至少一者。
附加实施例 11.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中子组件水平布置。
附加实施例 12.根据附加实施例 11 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 13.根据附加实施例 11 所述的样本处理组件,其中下板移动到预定位置,并且然后上板朝向下板移动。
附加实施例 14.根据附加实施例 13 所述的样本处理组件,其中使用马达、活塞或凸轮机构中的一者来执行朝向下板的移动。
附加实施例 15.根据附加实施例 1 所述的样本处理组件,其中子组件相对于水平方向偏移。
附加实施例 16.根据附加实施例 15 所述的样本处理组件,其中上板保持静止并且其中下板朝向上板移动直到下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 17.根据附加实施例 16 所述的样本处理组件,其中上板和下板具有互补的基于楔形的形状。
附加实施例 18.根据附加实施例 15 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 19.一种样本处理组件,其包括 (i) 下板,包括下接合表面和相对于下接合表面的至少一部分升高的基底台,其中基底台包括适于水平地保持基底的上表面,和 (ii) 上板,包括与下接合表面互补的上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔。
附加实施例 20.根据附加实施例 19 所述的样本处理组件,其中下板是固定的。
附加实施例 21.根据附加实施例 20 所述的样本处理组件,其中上板是可移动的,并且其中上板移动到使得互补的下接合表面和上接合表面彼此接触的位置。
附加实施例 22.根据附加实施例 21 所述的样本处理组件,其中上板朝向下板水平移动。
附加实施例 23.根据附加实施例 21 所述的样本处理组件,其中上板的移动包括向下移动分量。
附加实施例 24.根据附加实施例 23 所述的样本处理组件,其中上板联接至一个或多个力产生构件。
附加实施例 25.根据附加实施例 19 所述的样本处理组件,其中下板可移动地联接至子组件。
附加实施例 26.根据附加实施例 25 所述的样本处理组件,其中子组件水平布置。
附加实施例 27.根据附加实施例 26 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都可独立地移动。
附加实施例 28.根据附加实施例 26 所述的样本处理组件,其中下板沿着子组件移动到预定位置,并且上板朝向被定位的下板移动。
附加实施例 29.根据附加实施例 28 所述的样本处理组件,其中上板或下板中的至少一者联接至马达、弹簧、杠杆、螺杆、活塞或凸轮机构中的至少一者。
附加实施例 30.根据附加实施例 26 所述的样本处理组件,其中上板是固定的,并且下板朝向上板移动,直到互补的下接合表面和上接合表面彼此接触。
附加实施例 31.根据附加实施例 25 所述的样本处理组件,其中子组件相对于水平方向偏移。
附加实施例 32.根据附加实施例 31 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都可独立地移动。
附加实施例 33.根据附加实施例 31 所述的样本处理组件,其中上板是固定的,并且下板朝向上板移动直到互补的下接合表面和上接合表面彼此接触。
附加实施例 34.根据附加实施例 33 所述的样本处理组件,其中下板和上板包括互补的基于楔形的形状。
附加实施例 35.根据附加实施例 19 所述的样本处理组件,其中下板与基底装载器连通。
附加实施例 36.根据附加实施例 35 所述的样本处理组件,其中基底装载器与圆盘传送带连通,圆盘传送带包括多个基底保持器。
附加实施例 37.根据一个附加实施例 1-36 中任一项所述的样本处理组件,其中所述样本处理组件包括腔室。
附加实施例 38.一种系统,其包括根据附加实施例 1-36 中任一项所述的样本处理组件中的至少一者。
附加实施例 39.根据附加实施例 38 所述的系统,进一步包括一个或多个分配装置。
附加实施例 40.根据附加实施例 38-39 中任一项所述的系统,进一步包括控制系统。
附加实施例 41.根据附加实施例 38-40 中任一项所述的系统,进一步包括液体移除装置或混合装置中的至少一者。
附加实施例 42.一种腔室,其由上板和下板形成,其中下板包括下接合表面和相对于下接合表面升高的基底台,其中升高的基底台包括适于将基底水平地保持在密封腔内的上表面,其中上板包括与下接合表面互补的上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔,并且其中上板和下板中的至少一者包括加热元件或冷却元件中的至少一者。
附加实施例 43.根据附加实施例 42 所述的腔室,其中在水平保持的基底的表面上设置有去掩蔽试剂。
附加实施例 44.一种系统,其包括:
多个可独立操作的样本处理组件,每个可独立操作的样本处理组件包括 (i) 可沿下部子组件移动的下板,其中下板包括下接合表面和具有适于水平地保持基底的上表面的基底台,和 (ii) 定位在下部子组件的一部分上方的上板,其中上板包括凹腔和与下接合表面互补的上接合表面。
一个或多个分配装置;和
控制系统,与多个可独立操作的样本处理组件和/或分配装置通信。
附加实施例 45.根据附加实施例 44 所述的系统,其中所述多个样本处理组件中的至少一个样本处理组件包括腔室。
附加实施例 46.根据附加实施例 45 所述的系统,进一步包括至少部分地设置在腔室内的基底。
附加实施例 47.根据附加实施例 46 所述的系统,其中所述一个或多个分配装置联接至分配轨道,分配轨道垂直于多个可独立操作的样本处理组件中的每一者的下部子组件取向。
附加实施例 48.根据附加实施例 44 所述的系统,其中多个可独立操作的样本处理组件中的每一者的下部子组件水平定位。
附加实施例 49.根据附加实施例 48 所述的系统,其中可独立操作的样本处理组件中的每一者的下板和上板适于独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面接触上板的互补上接合表面。
附加实施例 50.根据附加实施例 44 所述的系统,其中多个可独立操作的样本处理组件中的每一者的下部子组件相对于水平方向偏移。
附加实施例 51.根据附加实施例 50 所述的系统,其中可独立操作的样本处理组件中的每一者的下板和上板适于独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面接触上板的互补上接合表面。
附加实施例 52.根据附加实施例 50 所述的系统,其中可独立操作的样本处理组件中的每一者的上板是固定的,并且其中可独立操作的样本处理组件中的每一者的下板移动到上板,直到下板的下接合表面接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 53.根据附加实施例 52 所述的系统,其中可独立操作的样本处理组件中的每一者的下板和上板包括互补的基于楔形的形状。
附加实施例 54.一种系统,其包括:
至少一个样本处理组件,其包括 (i) 下板,包括下接合表面和相对于下接合表面的至少一部分升高的基底台,其中基底台包括适于水平地保持基底的上表面,和 (ii) 上板,包括与下接合表面互补的上接合表面和相对于上接合表面凹陷的空腔;和
一个或多个分配装置。
附加实施例 55.根据附加实施例 54 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件的下板是固定的。
附加实施例 56.根据附加实施例 55 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件的上板是可移动的,并且其中所述上板移动到使得互补的下接合表面和上接合表面彼此接触的位置。
附加实施例 57.根据附加实施例 56 所述的系统,其中上板的移动向下到下板上。
附加实施例 58.根据附加实施例 57 所述的系统,其中使用马达、弹簧、杠杆、螺杆、活塞或凸轮机构中的一者使所述至少一个样本处理组件的上板向下移动。
附加实施例 59.根据附加实施例 54 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件的下板可移动地联接至第一子组件。
附加实施例 60.根据附加实施例 59 所述的系统,其中第一子组件水平布置。
附加实施例 61.根据附加实施例 60 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件的下板移动到预定位置,并且其中上板朝向被定位的下板移动。
附加实施例 62.根据附加实施例 59 所述的系统,其中第一子组件相对于水平方向偏移。
附加实施例 63.根据附加实施例 62 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件的上板是固定的,并且其中所述至少一个样本处理组件的下板朝向所述至少一个样本处理组件的上板移动直到互补的上接合表面和下接合表面彼此接触。
附加实施例 64.根据附加实施例 63 所述的系统,其中上板和下板包括互补的基于楔形的形状。
附加实施例 65.根据附加实施例 54 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件进一步包括由升高的基底台的至少一部分和凹陷腔室形成的腔室。
附加实施例 66.根据附加实施例 54 所述的系统,其中该系统进一步包括马达,该马达适于将下板从沿着第一子组件的第一位置移动到沿着第一子组件的第二位置。
附加实施例 67.根据附加实施例 59 所述的系统,其中分配装置可移动地联接至第二子组件,其中第二子组件垂直于第一子组件布置。
附加实施例 68.根据附加实施例 54 所述的系统,其中所述至少一个样本处理组件进一步包括至少一个加热元件。
附加实施例 69.根据附加实施例 54 所述的系统,其中该系统包括至少两个可独立操作的样本处理组件。
附加实施例 70.根据附加实施例 69 所述的系统,其中所述至少两个可独立操作的样本处理组件中的一者包括腔室。
附加实施例 71.根据附加实施例 54 所述的系统,进一步包括与所述至少一个样本处理组件和所述一个或多个分配装置通信的控制系统。
附加实施例 72.一种设置在基底上的去掩蔽样本,所述去掩蔽样本根据包括以下步骤的方法来制备:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配至设置在基底上的样本的至少一部分; (b) (b) 将样本密封在腔室内,其中腔室通过将 (i) 下板的下接合表面与 (ii) 上板的上接合表面接触而形成,其中上接合表面与下接合表面互补,并且其中下板进一步包括用于支撑基底的基底台;和 (c) 对样本执行去掩蔽操作。
附加实施例 73.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中所述去掩蔽样本包含一个或多个修复抗原位点。
附加实施例 74.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中所述去掩蔽样本包含一个或多个修复核酸靶标。
附加实施例 75.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中所述一种或多种流体和/或试剂选自由水和 pH 范围在约 5 至约 10 之间的缓冲溶液组成的组。
附加实施例 76.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中所述一种或多种流体和/或试剂包含去离子水、三(羟甲基)甲胺和螯合剂的混合物。
附加实施例 77.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。
附加实施例 78.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
附加实施例 79.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中所述去掩蔽操作包括将设置在基底上的样本加热至约第一预定温度达约预定持续时间。
附加实施例 80.根据附加实施例 79 所述的去掩蔽样本,其中第一预定温度在约125℃ 至约 155℃ 之间的范围内。
附加实施例 81.根据附加实施例 79 所述的去掩蔽样本,其中第一预定温度在约135℃ 至约 150℃ 之间的范围内。
附加实施例 82.根据附加实施例 8 所述的去掩蔽样本,其中第一预定温度为约140℃。
附加实施例 83.根据附加实施例 79 所述的去掩蔽样本,其中预定持续时间在约1 分钟至约 10 分钟之间的范围内。
附加实施例 84.根据附加实施例 79 所述的去掩蔽样本,其中预定持续时间在约1 分钟至约 5 分钟之间的范围内。
附加实施例 85.根据附加实施例 1 所述的去掩蔽样本,其中在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。
附加实施例 86.根据附加实施例 85 所述的去掩蔽样本,其中基底的温度比腔室内的任何其他部件的温度低至少 5℃。
附加实施例 87.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中分配到所述样本的至少一部分的所述一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
附加实施例 88.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中分配到所述样本的至少一部分的所述一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 2% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
附加实施例 89.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中在密封腔室之后没有进一步的流体和/或试剂分配到基底。
附加实施例 90.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其进一步包括在执行去掩蔽操作之前对密封腔室预加压。
附加实施例 91.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中在执行去掩蔽操作的同时对腔室预加压。
附加实施例 92.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其进一步包括将蒸汽引入到密封腔室中。
附加实施例 93.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中下板进一步包括至少一个加热元件。
附加实施例 94.根据附加实施例 72 所述的去掩蔽样本,其中下板进一步包括至少三个加热元件,其中所述至少三个加热元件中的第一个定位在基底台下方,并且其中所述至少三个加热元件中的第二个和第三个邻近所述至少三个加热元件中的第一个定位。
附加实施例 95.根据附加实施例 94 所述的去掩蔽样本,其中在执行去掩蔽操作期间,在所述至少三个加热元件中的第一个和第二个之间保持第一热梯度,并且其中在执行去掩蔽操作期间,在所述至少三个加热元件中的第二个和第三个之间保持第二热梯度。
附加实施例 96.一种件将设置在基底上的样本去掩蔽的方法,其包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室是通过使 (i) 下板的下接合表面与 (ii) 上板的上接合表面接触而形成,其中上接合表面与下接合表面互补,并且其中下板进一步包括用于支撑基底的基底台;以及(c) 在密封腔室内的样本上执行去掩蔽操作。
附加实施例 97.根据附加实施例 96 所述的方法,其中所述一种或多种流体和/或试剂选自由水和 pH 范围在约 5 至约 10 之间的缓冲溶液组成的组。
附加实施例 98.根据附加实施例 96 所述的方法,其中所述一种或多种流体和/或试剂包含去离子水、三(羟甲基)甲胺和螯合剂的混合物。
附加实施例 99.根据附加实施例 96 所述的方法,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。
附加实施例 100.根据 96 所述的方法,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
附加实施例 101.根据附加实施例 96 所述的方法,其中所述去掩蔽操作包括将样本加热至约第一预定温度达约预定持续时间。
附加实施例 102.根据附加实施例 101 所述的方法,其中第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 之间的范围内。
附加实施例 103.根据附加实施例 101 所述的方法,其中第一预定温度在约 135℃ 至约 150℃ 之间的范围内。
附加实施例 104.根据附加实施例 101 所述的方法,其中第一预定温度为约 140℃。
附加实施例 105.根据附加实施例 101 所述的方法,其中预定持续时间在约 1分钟至约 10 分钟之间的范围内。
附加实施例 106.根据附加实施例 101 所述的方法,其中预定持续时间在约 1分钟至约 5 分钟之间的范围内。
附加实施例 107.根据附加实施例 96 所述的方法,其中在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。
附加实施例 108.根据附加实施例 107 所述的方法,其中基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。
附加实施例 109.根据附加实施例 96 所述的方法,其中分配到所述样本的至少一部分的所述一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
附加实施例 110.根据附加实施例 96 所述的方法,其中分配到所述样本的至少一部分的所述一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 2% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
附加实施例 111.根据附加实施例 96 所述的方法,其中在密封腔室之后没有进一步的流体和/或试剂分配到基底。
附加实施例 112.根据附加实施例 96 所述的方法,其进一步包括在执行去掩蔽操作之前对密封腔室预加压。
附加实施例 113.根据附加实施例 96 所述的方法,其中在执行去掩蔽操作的同时对腔室预加压。
附加实施例 114.根据附加实施例 96 所述的方法,其进一步包括将蒸汽引入到密封腔室中。
附加实施例 115.根据附加实施例 96 所述的方法,其中下板进一步包括至少一个加热元件。
附加实施例 116.根据附加实施例 96 所述的方法,其中下板进一步包括至少三个加热元件,其中所述至少三个加热元件中的第一个定位在基底台下方,并且其中所述至少三个加热元件中的第二个和第三个邻近所述至少三个加热元件中的第一个定位。
附加实施例 117.根据附加实施例 116 所述的方法,其中在执行去掩蔽操作期间,在所述至少三个加热元件中的第一个和第二个之间保持第一热梯度,并且其中在执行去掩蔽操作期间,在所述至少三个加热元件中的第二个和第三个之间保持第二热梯度。
附加实施例 118.根据附加实施例 96 所述的方法,其进一步包括用一个或多个力产生构件向密封腔室施加外力。
附加实施例 119.根据附加实施例 118 所述的方法,其中所述一个或多个力产生构件选自由马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆和凸轮机构组成的组。
附加实施例 120.根据附加实施例 96 所述的方法,其中下板和上板中的至少一者与一个或多个热管理模块热连通。
附加实施例 121.根据附加实施例 96 所述的方法,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段和温度保持阶段。
附加实施例 122.根据附加实施例 121 所述的方法,其中温度斜升阶段包括以范围在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的速率加热样本。
附加实施例 123.根据附加实施例 121 所述的方法,其中温度斜升阶段包括以范围在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的速率加热样本。
附加实施例 124.根据附加实施例 121 所述的方法,其中去掩蔽操作进一步包括温度斜降阶段。
附加实施例 125.根据附加实施例 124 所述的方法,其中温度斜升阶段短于温度斜降阶段。
附加实施例 126.根据附加实施例 124 所述的方法,其中温度斜降阶段包括以范围在约 0.5℃/s 至约 3℃/s 内的速率冷却样本。
附加实施例 127.根据附加实施例 96 所述的方法,其中在没有温度斜降阶段的情况下通过打开腔室来停止去掩蔽操作。
附加实施例 128.根据附加实施例 96 所述的方法,其中通过将预定量的流体引入到腔室中来停止去掩蔽操作。
附加实施例 129.根据附加实施例 128 所述的方法,其中预定量的流体在约0.5mL 至约 5mL 的范围内。
附加实施例 130.根据附加实施例 96 所述的方法,其进一步包括针对一种或多种生物标志物的存在对样本进行染色。
附加实施例 131.一种件将设置在基底上的样本去掩蔽的方法,其包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板,以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 在密封腔室内执行去掩蔽操作。
附加实施例 132.根据附加实施例 131 所述的方法,其中所述一种或多种流体和/或试剂选自由水和缓冲溶液组成的组。
附加实施例 133.根据附加实施例 131 所述的方法,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。
附加实施例 134.根据附加实施例 131 所述的方法,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
附加实施例 135.根据附加实施例 131 所述的方法,其中所述去掩蔽操作包括将样本加热至约第一预定温度达约预定持续时间。
附加实施例 136.根据附加实施例 135 所述的方法,其中第一预定温度在约 125℃ 至约 155℃ 之间的范围内。
附加实施例 137.根据附加实施例 135 所述的方法,其中预定持续时间在约 1分钟至约 10 分钟之间的范围内。
附加实施例 138.根据附加实施例 131 所述的方法,其中在去掩蔽操作期间,基底的温度低于腔室内的任何其他部件的温度。
附加实施例 139.根据附加实施例 138 所述的方法,其中基底的温度比腔室内的其他部件的温度低至少 5℃。
附加实施例 140.根据附加实施例 131 所述的方法,其中分配到所述样本的至少一部分的所述一种或多种流体和/或试剂的预定体积的小于约 5% 在去掩蔽操作期间因蒸发而损失。
附加实施例 141.根据附加实施例 131 所述的方法,其中在密封腔室之后,没有进一步的流体和/或试剂被分配到基底的至少一部分。
附加实施例 142.根据附加实施例 131 所述的方法,其进一步包括在执行去掩蔽操作之前对密封腔室预加压。
附加实施例 143.根据附加实施例 131 所述的方法,其中在执行去掩蔽操作的同时对腔室预加压。
附加实施例 144.根据附加实施例 131 所述的方法,其进一步包括将蒸汽引入到密封腔室中。
附加实施例 145.根据附加实施例 131 所述的方法,其中去掩蔽操作包括以范围在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的速率加热样本。
附加实施例 146.根据附加实施例 131 所述的方法,其中去掩蔽操作包括以范围在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的速率加热样本。
附加实施例 147.一种件将设置在基底上的样本去掩蔽的方法,其包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的下板以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 执行去掩蔽操作,其中去掩蔽操作包括温度斜升阶段、温度保持阶段和温度斜降阶段。
附加实施例 148.根据附加实施例 147 所述的方法,其中温度斜升阶段包括以范围在约 1℃/s 至约 4℃/s 之间的速率加热样本。
附加实施例 149.根据附加实施例 147 所述的方法,其中温度斜升阶段包括以范围在约 3℃/s 至约 4℃/s 之间的速率加热样本。
附加实施例 150.根据附加实施例 147 所述的方法,其中温度斜升阶段包括将样本加热至约 110℃ 至约 150℃ 之间的预定温度。
附加实施例 151.根据附加实施例 147 所述的方法,其中温度斜升阶段包括将样本加热至约 120℃ 至约 145℃ 之间的预定温度。
附加实施例 152.根据附加实施例 150 所述的方法,其中样本在预定温度保持约1 分钟至约 10 分钟之间的预定时间段。
附加实施例 153.根据附加实施例 150 所述的方法,其中样本在预定温度保持约2 分钟至约 7 分钟之间的预定时间段。
附加实施例 154.根据附加实施例 150 所述的方法,其中样本在预定温度保持约3 分钟至约 5 分钟之间的预定时间段。
附加实施例 155.根据附加实施例 147 所述的方法,其中温度斜降阶段包括以范围在约 0.5℃/s 至约 3℃/s 内的速率冷却样本。
附加实施例 156.根据附加实施例 147 所述的方法,其中温度斜降阶段包括以范围在约 0.5℃/s 至约 2℃/s 内的速率冷却样本。
附加实施例 157.根据附加实施例 147 所述的方法,其中所述一种或多种流体和/或试剂选自由水和缓冲溶液组成的组。
附加实施例 158.根据附加实施例 147 所述的方法,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 200μL 至约 1000μL 之间的范围内。
附加实施例 159.根据附加实施例 147 所述的方法,其中分配到样本的所述至少一部分的一种或多种流体和/或试剂的预定体积在约 250μL 至约 500μL 之间的范围内。
附加实施例 160.一种抗原修复样本,其根据附加实施例 96-159 中任一项所述的方法来制备。
附加实施例 161.根据附加实施例 89 所述的抗原修复样本,其中抗原修复样本是活检样品。
附加实施例 162.一种靶标修复样本,其根据附加实施例 96-159 中任一项所述的方法来制备。
附加实施例 163.根据附加实施例 162 所述的靶标修复样本,其中靶标修复样本是活检样品。
附加实施例 164.一种样本处理组件,其包括:(i) 包括主体的下板,所述主体包括 (a) 具有适于水平地支撑基底的上表面的基底台、(b) 下接合表面以及 (c) 与基底台热连通的第一下部温度调节元件;和 (ii) 上板,包括与所述下接合表面互补的上接合表面。
附加实施例 165.根据附加实施例 164 的所述样本处理组件,其中第一下部温度调节元件定位在基底台下方。
附加实施例 166.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,其中下板进一步包括第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件。
附加实施例 167.根据附加实施例 166 所述的样本处理组件,其中第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件各自邻近第一下部温度调节元件定位。
附加实施例 168.根据附加实施例 166 所述的样本处理组件,其中第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件各自定位在下接合表面的一部分下方。
附加实施例 169.根据附加实施例 168 所述的样本处理组件,其中第一下接合元件、第二下接合元件和第三下接合元件平行定位。
附加实施例 170.根据附加实施例 166 所述的样本处理组件,其中第一下部温度调节元件具有第一热输出,第二下部温度调节元件具有第二热输出,并且第三下部温度调节元件具有第三热输出,其中第一热输出小于第二热输出和第三热输出中的任一个。
附加实施例 171.根据附加实施例 166 所述的样本处理组件,其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间以及在第一温度调节元件和第三温度调节元件之间保持热梯度。
附加实施例 172.根据附加实施例 171 所述的样本处理组件,其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 10℃ 的范围内;并且其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约10℃ 的范围内。
附加实施例 173.根据附加实施例 171 所述的样本处理组件,其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 5℃ 的范围内;并且其中在第一下部温度调节元件和第二下部温度调节元件之间保持的热梯度在 2℃ 至约 5℃ 的范围内。
附加实施例 174.根据附加实施例 166 所述的样本处理组件,其中第一下部温度调节元件、第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件被定位成在下接合表面的部分和基底台之间保持热梯度。
附加实施例 175.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,其中上板进一步包括至少一个上部热调节元件。
附加实施例 176.根据附加实施例 175 所述的样本处理组件,其中第一下部温度调节元件的热输出保持在低于所述至少一个上部热调节元件的热输出的温度。
附加实施例 177.根据附加实施例 95166 所述的样本处理组件,其中上板进一步包括至少一个上部热调节元件。
附加实施例 178.根据附加实施例 177 所述的样本处理组件,其中所述至少一个上部热调节元件具有第四热输出,并且其中第一热输出小于第四热输出。
附加实施例 179.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,进一步包括设置在基底台的表面上的基底。
附加实施例 180.根据附加实施例 179 所述的样本处理组件,其中将基底保持在低于下接合表面和上接合表面的温度的温度。
附加实施例 181.根据附加实施例 93164 所述的样本处理组件,其中第一下部温度调节元件包括至少一个流体通道。
附加实施例 182.根据附加实施例 166 所述的样本处理组件,其中第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件各自包括加热筒。
附加实施例 183.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,其中下板和上板中的至少一者包括至少一个密封主体。
附加实施例 184.根据附加实施例 183 所述的样本处理组件,其中所述至少一个密封主体是可移除的。
附加实施例 185.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,其中上板或下板中的至少一者联接至马达、活塞、弹簧、螺旋机构、杠杆或凸轮机构中的至少一者。
附加实施例 186.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,其进一步包括具有第一端和第二端的子组件。
附加实施例 187.根据附加实施例 186 所述的样本处理组件,其中下板可沿子组件在第一端和第二端之间的长度移动。
附加实施例 188.根据附加实施例 187 所述的样本处理组件,其中子组件水平布置。
附加实施例 189.根据附加实施例 188 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 190.根据附加实施例 188 所述的样本处理组件,其中下板移动到预定位置,并且然后上板朝向下板移动。
附加实施例 191.根据附加实施例 190 所述的样本处理组件,其中使用马达、活塞或凸轮机构中的一者来执行朝向下板的移动。
附加实施例 192.根据附加实施例 187 所述的样本处理组件,其中子组件相对于水平方向偏移。
附加实施例 193.根据附加实施例 192 所述的样本处理组件,其中上板保持静止并且其中下板朝向上板移动直到下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 194.根据附加实施例 193 所述的样本处理组件,其中上板和下板具有互补的基于楔形的形状。
附加实施例 195.根据附加实施例 192 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都独立地移动到预定位置,使得下板的下接合表面至少部分地接触上板的互补的上接合表面。
附加实施例 196.根据附加实施例 164 所述的样本处理组件,其中下板和上板两者都可独立地移动。
附加实施例 197.根据附加实施例 164-196 中任一项所述的样本处理组件在去掩蔽样本的制备中的用途。
附加实施例 198.根据附加实施例 197 所述的用途,其中去掩蔽样本是组织学样品。
附加实施例 199.根据附加实施例 197 所述的用途,其中去掩蔽样本是细胞学样品。
附加实施例 200.一种系统,其包括根据附加实施例 164-196 中任一项所述的至少一个样本处理组件。
附加实施例 201.根据附加实施例 200 所述的系统在去掩蔽样本的制备中的用途。
附加实施例 202.根据附加实施例 201 所述的用途,其中去掩蔽样本是组织学样品。
附加实施例 203.根据附加实施例 201 所述的用途,其中去掩蔽样本是细胞学样品。
附加实施例 204.一种件将设置在基底上的样本去掩蔽的方法,其包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂分配到样本的至少一部分;(b) 将样本密封在腔室内,其中腔室包括具有基底台和下接合表面的模块化下板,以及具有与下接合表面互补的上接合表面的上板,并且其中基底在水平位置由基底台支撑;以及 (c) 在密封腔室内执行去掩蔽操作。
附加实施例 205.根据附加实施例 204 所述的方法,其进一步包括在将样本密封在腔室内之前将模块化下板移动到上板下方的位置。
附加实施例 206.根据附加实施例 205 所述的方法,其中使用运送装置来移动模块化下板。
附加实施例 207.根据附加实施例 205 所述的方法,其中模块化下板被封闭在载体内。
附加实施例 208.根据附加实施例 207 所述的方法,其中使用夹持器装置来移动被携带者。
附加实施例 209.根据附加实施例 204 所述的方法,其中模块化下板和上板由聚合物或共聚物构成。
附加实施例 210.根据附加实施例 204 所述的方法,其中去掩蔽操作包括用蒸汽加热和/或加压密封腔室达预定持续时间。
附加实施例 211.根据附加实施例 210 所述的方法,其进一步包括打开腔室而不对腔室冷却和/或减压。
附加实施例 212.根据附加实施例 211 所述的方法,其进一步包括在打开腔室的5 秒内将一种或多种流体和/或试剂分配到样本。
附加实施例 213.根据附加实施例 140211 所述的方法,其进一步包括在打开腔室的 2 秒内将一种或多种流体和/或试剂分配到样本。
附加实施例 214.一种将多个样本中的一个或多个生物标志物去掩蔽的方法,其中将多个样本中的每个个体样本设置在基底上,所述方法包括:(a) 将预定体积的一种或多种流体和/或试剂独立地分配到多个样本中的每个个体样本的至少一部分;(b) 将多个样本中的每个个体样本密封在系统的腔室中,该系统包括多个可独立操作的腔室,其中多个可独立操作的腔室中的每个腔室由具有下接合表面的下板以及具有互补的上接合表面的上板形成,并且其中下板包括基底台;和 (c) 对每个可独立操作的密封腔室内的每个样本独立地执行去掩蔽操作,其中每个去掩蔽操作的独立执行包括相同的预定去掩蔽持续时间。
附加实施例 215.根据附加实施例 214 所述的方法,进一步包括为每个个体样本内的每个生物标志物检索至少一个去掩蔽参数。
附加实施例 216.根据附加实施例 215 所述的方法,其中每个个体样本内的每个生物标志物的所述至少一个去掩蔽参数包括用于在给定预定去掩蔽持续时间的情况下将生物标志物完全去掩蔽的预定去掩蔽温度。
附加实施例 217.根据附加实施例 215 所述的方法,其中每个去掩蔽操作的独立执行基于为每个个体样本内的每个生物标志物检索到的至少一个去掩蔽参数。
附加实施例 218.根据附加实施例 216 所述的方法,进一步包括控制每个可独立操作的腔室的每个下板内的一个或多个加热元件以基于检索到的预定去掩蔽温度来加热腔室。
附加实施例 219.根据附加实施例 214 所述的方法,其中至少两个可独立操作的腔室在整个预定去掩蔽持续时间被加热到不同的温度。
附加实施例 220.根据附加实施例 214 所述的方法,其中预定去掩蔽持续时间在约 3 分钟至约 9 分钟之间的范围内。
附加实施例 221.一种抗原修复样本,其根据附加实施例 214-220 中任一项所述的方法来制备。
附加实施例 222.根据附加实施例 221 所述的抗原修复样本,其中抗原修复样本是活检样品。
附加实施例 223.一种靶标修复样本,其根据附加实施例 214-220 中任一项所述的方法来制备。
附加实施例 224.根据附加实施例 223 所述的靶标修复样本,其中靶标修复样本是活检样品。
附加实施例 225.一种去掩蔽样本,其使用根据附加实施例 164-196 中任一项所述的样本处理组件或根据附加实施例 200 所述的系统来制备。

Claims (17)

1.一种系统,其包括:
(i)至少一个样本处理组件,其包括:(1)下板,其包括主体,所述主体包括(a)具有适于水平地支撑基底的上表面的基底台、(b)下接合表面以及(c)与所述基底台热连通的第一下部温度调节元件,所述下板进一步包括第二下部温度调节元件和第三下部温度调节元件,每个温度调节元件是可独立操作的;和(2)上板,其包括与所述下接合表面互补的上接合表面,并且所述上板进一步包括相对于所述上接合表面凹陷的空腔;和
(ii)染色模块。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一下部温度调节元件定位在所述基底台下方。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其中所述第二下部温度调节元件和所述第三下部温度调节元件各自邻近所述第一下部温度调节元件而定位。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述第一下部温度调节元件具有第一热输出,所述第二下部温度调节元件具有第二热输出,并且所述第三下部温度调节元件具有第三热输出,其中所述第一热输出小于所述第二热输出和所述第三热输出中的任一者。
5.根据权利要求4所述的系统,其中在所述第一下部温度调节元件和所述第二下部温度调节元件之间以及在所述第一下部温度调节元件和所述第三下部温度调节元件之间保持热梯度。
6.根据权利要求5所述的系统,其中在所述第一下部温度调节元件和所述第二下部温度调节元件之间保持的所述热梯度在2℃至约10℃的范围内;并且其中在所述第一下部温度调节元件和所述第三下部温度调节元件之间保持的所述热梯度在2℃至约10℃的范围内。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其中所述下板是模块化的。
8.根据权利要求7所述的系统,其中模块化下板可运送到所述上板。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述上板联接至力产生构件。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述力产生构件配置成在由所述上板和所述下板形成的腔室内的压力超过预定阈值的情况下退缩。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其中与所述基底台热连通的所述第一下部温度调节元件配置成使得所述基底台或设置在其上的基底在由所述上板和所述下板形成的腔室内保持为最冷部件。
12.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其进一步包括至少一个基底转移装置。
13.根据权利要求12所述的系统,其中所述至少一个基底转移装置选自由夹持装置、叉式升降机装置和载体运送装置组成的组。
14.根据权利要求1至2中任一项所述的系统,其进一步包括一个或多个基底装载站。
15.一种权利要求1-14中任一项所述的系统在制备去掩蔽样本中的用途。
16.根据权利要求15所述的系统的用途,其中所述样本是组织学样品。
17.根据权利要求15所述的系统的用途,其中所述样本是细胞学样品。
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