專利名稱：帶有排放機構(gòu)的生物反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用來為化學(xué)反應(yīng)提供一反應(yīng)室的方法或裝置。本發(fā)明還涉及一填 充反應(yīng)室的方法和用于此目的的流體。
背景技術(shù)：
存在有許多應(yīng)用場合，其中，要求在一試樣上開始一化學(xué)反應(yīng)。通常該試樣位 于一顯微鏡的滑動片上。典型的反應(yīng)包括細(xì)胞材料的免疫一組織化學(xué)的反應(yīng)，或 DNA或RNA的就地一雜交。在其它形式中，上千個小試樣材料的微排列，其中包括 DNA、 RNA蛋白質(zhì)或小的化學(xué)化合物，它們附在顯微鏡的滑動片上，其中，要求促 使滑動片上的材料和其它化學(xué)品或流體之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)要求有控制的 條件，包括控制的反應(yīng)時間、溫度和化學(xué)品的濃度。重要的是，橫貫滑動片的反應(yīng) 是均勻的，還需滑動片到滑動片的反應(yīng)是一致性的。還為重要的是，最大程度地減小蒸發(fā)和全部使用的流體量。 過去，在滑動片上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，由技術(shù)人員添加和混合反應(yīng)劑來進行控制。 這對每一滑動片需控制反應(yīng)劑的反應(yīng)時間和反應(yīng)量。然而，該程序既化費時間，又 要求有高技術(shù)的操作者，并可在滑動片與滑動片之間產(chǎn)生不一致的結(jié)果。發(fā)明內(nèi)容在一種形式中，本發(fā)明是一生物反應(yīng)裝置，其用來接受至少一個底板和一單獨 的蓋，底板具有位于試樣區(qū)域內(nèi)的一試樣，這樣， 一反應(yīng)室形成在蓋和底板之間的 試樣區(qū)域上方，其中，裝置包括一定位裝置，用來定位底板；一蓋定位裝置，用來相對于底板定位和移動蓋；一流體分配裝置，用來將流體分配到反應(yīng)室內(nèi)；以及一排放機構(gòu)；其中，排放結(jié)構(gòu)包括吸液裝置。較佳地，吸液裝置包括在底板上的多個接觸點，以提供一流體路徑來從底板排 除流體。較佳地，底板從下面支承在裝置內(nèi)。從下面支承底板可從底板周緣的周圍移去 吸液路徑，這可減少流體的使用和損耗。在另一形式中，本發(fā)明提供一填充流體，用來實施對反應(yīng)室的填充，其中，填 充流體具有的粘度高于底板上的先前已有流體的粘度。較佳地，填充流體易與水混合。較佳地，填充流體的沸點高于水的沸點。較佳地，填充流體在底板或試樣上不留下殘余物。較佳地，填充流體對于生物試劑和試樣呈惰性。較佳地，填充流體是包括甘油的溶液。在一種形式中，填充流體包含甘油、水和緩沖劑。緩沖劑可以是三緩沖鹽。 較佳地，填充流體包含在2%至80%之間的甘油(按體積計)。 更為較佳地，填充流體包含在10%至60%之間的甘油(按體積計)。 更為較佳地，填充流體包含在20%至30%之間的甘油(按體積計)。 在一種形式中，填充流體包括一表面活化劑，在填充循環(huán)過程中用來幫助形成 在反應(yīng)室內(nèi)的氣泡逸出。更為較佳地，表面活化劑是非離子活性劑(Tween)。在另一形式中，本發(fā)明涉及一用于底板的容器，所述容器具有適于定位一底板和一蓋的接受裝置。較佳地，接受裝置包括定位和支承底板的工位，而蓋支承在底板上。 較佳地，接受工位圍繞底板的部分周緣支承底板。 較佳地，接受裝置由一具有用來支承底板的周緣邊緣的對應(yīng)的孔形成。 較佳地，諸孔適于從一反應(yīng)裝置接受支承平臺，這樣，當(dāng)加載在一反應(yīng)裝置內(nèi)時，諸平臺支承底板。較佳地，接受裝置具有一提升裝置，用來從底板中提升蓋。 更為較佳地，提升裝置是斜坡，其適于與蓋上的突出接合。 較佳地，接受裝置具有導(dǎo)向件，其允許蓋相對于容器和滑動片移動。 在另一形式中，本發(fā)明涉及一用于反應(yīng)裝置的分配器，其包括一流體管道，一泵連接到流體管道；一定位裝置，用來將流體管道從一流體源移動到一分配區(qū)域。 較佳地，分配器包括一條形碼傳感器，用來檢測流體源和底板的類型；較佳地，分配器包括一裝置，用來確定殘留在流體源內(nèi)的流體的體積。 更為較佳地，用來確定流體源內(nèi)的流體的體積的裝置包括一傳感器，其適于測量流體容器內(nèi)的流體的液位。更為較佳地，傳感器測量流體管道的容量變化，以檢測插入到流體容器內(nèi)的流體內(nèi)的狀態(tài)。在另一形式中，本發(fā)明涉及分配流體到一底板的方法，該方法包括以下步驟給反應(yīng)劑容器加載至少一個流體容器；將反應(yīng)劑容器安裝到一反應(yīng)裝置；檢測反應(yīng)劑容器；一旦反應(yīng)劑容器被檢測，啟動一傳感器來檢測至少一個流體容器內(nèi)的流體的類型；儲存流體類型的信息，在需要時以允許流體分配到底板上。 較佳地，傳感器檢測條形碼。在另一形式中，本發(fā)明涉及一反應(yīng)裝置，其具有一用于滑動片的支承突出、一 分配裝置以及一流體移去裝置，其中，支承突出適于從下面支承一滑動片，而一吸 液裝置接觸滑動片的周緣，這樣，吸液裝置提供一吸液路徑，以便從滑動片的上表 面移去流體。較佳地，支承突出相對于水平方向傾斜角在O和IO度之間，提供給裝置一流體移去區(qū)域。這提供一梯度來促進流體流動。較佳地，吸液裝置是吸液柱。較佳地，吸液柱定位在流體移去區(qū)域。在一種形式中，吸液裝置適于橫貫底板寬度的大部分延伸。在另一形式中，本發(fā)明涉及一反應(yīng)裝置，其適于定位一底板和一蓋，前者具有 包含-試樣的表面，后者具有與包含試樣的表面一起形成一反應(yīng)室的表面，反應(yīng)裝 置包括一蓋接合裝置，其適于變化反應(yīng)室的體積。這促使反應(yīng)室內(nèi)流體的混合。在一種形式中，蓋接合裝置是一適于將蓋夾緊到底板的夾緊機構(gòu)。在另一形式中，本發(fā)明涉及一具有一單獨底板托盤的反應(yīng)裝置底板托盤適于保持多個底板和蓋，至少一個接受工位用于接受所述底板托盤；一分配裝置用來將流體分配到在底板托盤內(nèi)的底板上，其中， 一反應(yīng)室形成在底板和蓋之間，以使分配到底板上的流體進入反應(yīng)室。較佳地，反應(yīng)裝置具有多個接受工位，各個工位適于接受一個底板托盤。較佳地，反應(yīng)裝置具有一控制器，其允許流體分配到在一底板托盤上的一底板 上，而與任何其它底板托盤無關(guān)。在另一方面，提供一反應(yīng)裝置，其接受具有定位在試樣區(qū)域內(nèi)的一試樣的底板， 而一排放機構(gòu)包括從底板排走流體的吸液裝置。在另一方面，提供一方法，其在反應(yīng)裝置內(nèi)的滑動片上形成一反應(yīng)室，包括放置一具有凹腔的蓋在一滑動片上，以形成一反應(yīng)室；在托盤的容器內(nèi)定位蓋和滑動片；提供一在反應(yīng)裝置內(nèi)的接受部分，反應(yīng)裝置具有一用于托盤內(nèi)各容器的安裝座；將托盤加載到反應(yīng)裝置的接受部分內(nèi)，其中，反應(yīng)裝置的接受部分定位該托盤，可釋放地將蓋保持到滑動片；以及從滑動片和蓋中釋放托盤。在另一方面，提供一裝置，用來加載多個滑動片和蓋，包括一托盤具有多個用于滑動片和蓋的容器；一接受部分用來接受多個托盤；用于定位在接受部分內(nèi)的各容器的安裝座；一用于各安裝座的夾具；其中，當(dāng)一具有滑動片和蓋的托盤加載到接受部分內(nèi)時，各夾具將蓋固定在滑 動片上從而定位滑動片，而托盤從滑動片下落，這樣，各滑動片被安裝座所支承。 在另一方面，提供一承擔(dān)在滑動片上的試樣上的反應(yīng)的方法，其包括多個步驟: 將具有至少一個滑動片的第一保持器加載到一反應(yīng)裝置內(nèi)； 掃描滑動片，以確定反應(yīng)中的諸步驟是否在滑動片上發(fā)生； 確定其它保持器是否已經(jīng)加載到反應(yīng)裝置內(nèi)； 在與第一保持器相關(guān)的至少一個滑動片上進行所要求的多個步驟； 當(dāng)檢測一第二保持器時，繼續(xù)與第一保持器內(nèi)至少一個滑動片相關(guān)的反應(yīng)中的 多個步驟，然后，進行與第二保持器相關(guān)的滑動片有關(guān)的多個步驟中的至少一個步驟。在另一方面，提供一裝置，用來在滑動片上實施反應(yīng)，包括 一具有多個容器的托盤，適于支承和定位滑動片和相關(guān)的蓋； 用于托盤的接受端口，接受端口具有與托盤的各容器相關(guān)的安裝座； 一夾緊機構(gòu)用來將蓋和滑動片夾緊就位；一流體排放裝置，用來從形成在蓋和滑動片之間的反應(yīng)室中排走流體；流體容器允許至少一個流體被放置在裝置上；流體分配裝置用來將流體分配到滑動片上；其中， 一旦托盤被加載，滑動片和蓋被夾緊，托盤可移動以使滑動片和蓋支承 在安裝座上，流體可通過分配裝置分配到滑動片上，并通過排放裝置進行排放。 在另一方面，提供一裝置，用來將反應(yīng)劑施加到試樣滑動片，包括 多個用來接受滑動片的端口；一閱讀器，用來讀取關(guān)于各滑動片的識別信息；以及一用來接受反應(yīng)劑容器的反應(yīng)劑架，反應(yīng)劑容器放置反應(yīng)劑，以備沉積到滑動 片上；其中滑動片設(shè)置在托盤上，諸托盤被接受在相關(guān)的端口內(nèi)，這樣，各托盤代表單獨 批的滑動片，允許單獨托盤添加和移去，在裝置的操作過程中便于批處理。


借助于非限制性的實例，參照諸附圖來描述本發(fā)明，在諸附圖中圖l示出一反應(yīng)裝置的實例；圖2示出用于圖1的反應(yīng)裝置的一托盤的實例；圖3示出部分地加載到圖1的反應(yīng)裝置的接受端口內(nèi)的圖2的托盤；圖4示出反應(yīng)裝置的反應(yīng)劑容器架和架接受區(qū)域的一實例；圖5示出圖1的反應(yīng)裝置的機械手和分配機構(gòu)；圖6示出加載到圖1的反應(yīng)裝置的諸工位上的滑動片和蓋；圖7示出加載到圖2所示的托盤內(nèi)的一蓋；圖8 (a) - (c)示出相對于一滑動片處于三個位置的蓋；圖9示出一接合裝置的第一視圖， 一蓋位于圖1的反應(yīng)裝置的接受端口內(nèi)；圖10示出形成在一蓋和一滑動片之間的反應(yīng)室的示意的部分；圖11示出用于反應(yīng)裝置的一沖洗工位； '圖12示出一托盤接受端口和吸液裝置的工位；圖13示出安裝在一滑動片上的蓋的局部切去的部分；圖14示出圖1的反應(yīng)裝置的托盤接受端口的俯視圖；圖15示出一工位的安裝座上的滑動片和蓋的截面圖；圖16示出圖15的滑動片、蓋和安裝座的部分的局部剖開圖；以及圖17是混合工位的立體圖。
具體實施方式
圖1示出一自動反應(yīng)裝置10，其具有散裝反應(yīng)劑容器接受區(qū)域12、底板托盤接受端口 14、 一機械臂16和一反應(yīng)劑架接受區(qū)域18。體積容器接受區(qū)域12適于保持許多散裝反應(yīng)劑容器20。這些容器20通常 保持諸如三緩沖鹽、PBS、檸檬酸鹽、EDTA、有機溶液、非反應(yīng)劑、去離子 水，以及脫蠟溶液之類的流體。裝置10的散裝反應(yīng)劑容器保持1至4升的流 體。機械臂16沿著導(dǎo)向件24可移動，其由電機(未示出)驅(qū)動和由諸如計算 機的控制器(未示出)控制。如圖5所示， 一分配裝置26可移動地安裝在機 械臂16上，并包括一諸如吸液管28的用來分配流體的流體導(dǎo)管。吸液管28 通過管路29附連到一泵(未示出)上，在本實例中，該泵是一能夠抽吸、保 持和供應(yīng)精確流體量的電動的注射泵。當(dāng)抽吸和供應(yīng)時，吸液管28可以下降， 而當(dāng)橫貫裝置10移動時，吸液管可以上升。 一用來讀取條形碼的傳感器33也 包括在機械臂16上。反應(yīng)劑架接受區(qū)域18包括4個架座30，架定位夾31和 用于檢測各反應(yīng)劑架34的安裝的傳感器35最清晰地顯示在圖4中。反應(yīng)劑架 34各包括9個容器，各適于接受一反應(yīng)劑容器39。當(dāng)需要移去、重新填充或 變化一容器39時，反應(yīng)劑架34可從架接受區(qū)域18中移去。在圖1和3中，有三個滑動片托盤接受端口 14，且各適于保持一單一的滑 動片托盤15?；瑒悠斜P15 (示于圖2中)包括10個滑動片接受裝置37，其呈具有支 承裝置38的諸孔的形式。如圖3所示，呈滑動片1的形式的一個或多個底板 可放置到滑動片托盤15內(nèi)，以使滑動片1圍繞周緣而不是在中心內(nèi)被支承。 蓋2放置在如圖7所示的滑動片1上。當(dāng)滑動片托盤15放置到托盤接受端口 14內(nèi)時，各接受裝置37對應(yīng)于如圖6所示的裝置10內(nèi)的一滑動片工位35a(將 在下文中作詳細(xì)描述)。當(dāng)滑動片托盤15沿軌道39a完全地插入裝置10內(nèi)時，托盤接受端口 14內(nèi)的一系列塊體40適于支承滑動片1。當(dāng)滑動片托盤15完全 地插入接受端口14內(nèi)時，它可下降，以使滑動片與塊體40接觸并被塊體40 支承。滑動片托盤15然后與滑動片不接觸，讓滑動片被塊體40從下面支承。 盡管僅示出兩個滑動片1和蓋2加載到如圖3所示的滑動片托盤15上，但可 以有任何數(shù)量的滑動片和蓋，直到由滑動片托盤15包含的接受裝置37的數(shù)量。塊體40通常是金屬的，可以有控制地進行加熱或冷卻，塊體40支承滑動 片l，并結(jié)合呈如圖12所示的吸液柱42形式的吸液裝置41。塊體40的上表 面相對于水平方向夾有一很小的角(通常為5度)，以在裝置10的操作過程 中，促進流體沿滑動片的流動。蓋2 (最清晰地顯示在圖8和13中)是多個可能變體中的一個，其它變體 可見本申請人的題為"用于滑動片的蓋"的未決的國際專利申請，本文援引該 專利以供參考。蓋2由透明塑料制成，其寬度基本上與它所安裝的滑動片1的 寬度相同。 一凹腔51定位在面向試樣的蓋2的側(cè)a上，該凹腔51結(jié)合側(cè)面52 和滑動片的試樣保持表面53—起形成一如圖10所示的反應(yīng)室32，其中，為了 清晰起見，z軸線已經(jīng)夸大處理。圖IO是覆蓋一滑動片1的蓋的截面圖，示出 反應(yīng)室32、試樣5、側(cè)面52和滑動片表面53。通常，滑動片是25mm寬76mm 長，而凹腔是100微米高。側(cè)面52緊靠或沿如圖13所示的接觸面54接觸滑 動片表面53，因此，限制流體從反應(yīng)室32泄漏到反應(yīng)室外面。毛細(xì)力有助于 保持反應(yīng)室32內(nèi)的流體。一定位器臂3通過一如圖9所示的定位器接合裝置43，能使蓋2沿著滑動 片1移動。各定位器臂3被一支架44接合。蓋相對于滑動片的位置的范圍示 于圖8中，其中，圖8 (a)是完全打開，圖8 (b)是局部打開，圖8 (c)是 完全關(guān)閉。 一反應(yīng)室32形成在蓋2和滑動片1之間，并當(dāng)蓋處于關(guān)閉或局部 打開位置時，位于滑動片1上的試樣5的上方。蓋2包括一其中流體可進行分 配的流體容器19。如上述未決申請中所述的，存在有若干種形式的流體容器。 當(dāng)蓋與滑動片接觸時，蓋和滑動片能夠?qū)⒘黧w保持在容器19內(nèi)。當(dāng)蓋在滑動片上方從如圖8 (a)所示的打開位置移動到如圖8 (c)所示的 關(guān)閉位置時，容器內(nèi)的流體被抽吸到凹腔51內(nèi)。容器19可保持足夠的體積， 以使在蓋處于關(guān)閉位置時容器內(nèi)仍有流體，在延長的反應(yīng)事件或持續(xù)的高溫過 程中，這樣提供流體的一容器來減小對流體頂?shù)囊??？梢韵嘈?，通過包括毛 細(xì)力在內(nèi)的多個因素流體可以被吸入到凹腔內(nèi)蓋2包括從蓋2突出的翼50，如圖7所示，諸翼適于接合滑動片托盤15 上的斜坡52。當(dāng)蓋2上的翼50接合呈斜坡52形式的提升裝置時，翼從滑動片 l提升足蓋2?？梢詫⑸w2移動到某一位置，其中，試樣被揭開，但蓋仍沿導(dǎo) 向件56保持與滑動片接觸。根據(jù)斜坡52和翼50的結(jié)構(gòu)，在蓋失去與滑動片1 接觸之前，可以不必完全地打開反應(yīng)室。臂3通過諸如一凸輪結(jié)構(gòu)(未示出)的致動器而移動，凸輪結(jié)構(gòu)有控制地 接合定位件45，以使蓋能沿如圖8所示的x軸線相對于滑動片精確地定位。盡 管圖9示出所有蓋一下子移動，但在反應(yīng)裝置的其它實例中，通過各自地移動 臂蓋可具有各自的控制。在圖6中，具有條形碼6的滑動片1示于其對應(yīng)的塊體40上。為此圖示的 目的，為清晰起見滑動片托盤15和接合裝置43已從圖中略去。在處理過程中， 使用一夾具60來將蓋2穩(wěn)固地保持在滑動片1上的合適位置內(nèi)。夾具60包括 多個腿部62，它們圍繞滑動片1的周緣定位，并具有彈簧那樣的特性以便圍繞 蓋的周緣提供一均勻的力。夾具60可由塑料制成，在另一實例(未示出)中， 諸腿部可由金屬制成，其呈彈簧(片彈簧或盤簧)的形式。腿或夾具的其它形 式還可是壓縮泡沬或氣動的夾具。當(dāng)蓋2將移動時，用于各蓋2的夾具60可以提升，或在一流體分配操作過 程中，可以下降而接合蓋2。在本實例中，在一特殊接受端口 14內(nèi)的所有夾具 60和蓋2—起移動。各自的接受端口 14可彼此獨立地進行操作。在使用中，在散裝反應(yīng)劑容器20中的散裝反應(yīng)劑加載到裝置10內(nèi)。具有 反應(yīng)劑容器39的反應(yīng)劑架34加載到架座30內(nèi)。傳感器35檢測它們的存在， 而條形碼傳感器33讀取各反應(yīng)劑容器39上的條形碼，以相對于其在反應(yīng)劑架 34內(nèi)的位置識別各反應(yīng)劑容器39的內(nèi)容。涉及滑動片l上至滑動片l上的試 樣的條形碼6的信息，以及涉及它們各自內(nèi)容的反應(yīng)劑容器39上的條形碼6 的信息，輸入到控制器(未示出)內(nèi)，其通常是一具有合適軟件界面和驅(qū)動器 的計算機工作站。包含至少一個滑動片1但高達(dá)IO個滑動片的滑動片托盤15 放置到接受端口 14內(nèi)， 一傳感器(未示出)對此檢測滑動片托盤15并啟動工 位35a的掃描。當(dāng)掃描時，機械臂16上的條形碼傳感器33移動到各工位35a 并試圖讀取一條形碼6。如果帶有一條形碼6的滑動片l存在的話，則控制器 將條形碼6與已知滑動片的清單和由使用者輸入的信息進行比較，以確定應(yīng)用 那個協(xié)議到各自的滑動片1?；蛘?， 一旦條形碼已經(jīng)掃描，使用者輸入裝置所需要的信息，來處理滑動片。各滑動片可具有不同的協(xié)議。控制器比較執(zhí)行由協(xié)議要求的反應(yīng)所需要的反應(yīng)劑和位于反應(yīng)劑架34內(nèi)的容器39內(nèi)的反應(yīng)劑。 任何差異將導(dǎo)致一送給使用者的錯誤信息。如果一反應(yīng)劑容器39不見，則反 應(yīng)劑架34可移去，而將正確的容器39放置在架34內(nèi)，對此，檢測架34并進 行反應(yīng)劑容器39的其它的掃描。如果不存在錯誤，則機械臂16移動分配裝置26的吸液管28到合適的反應(yīng) 劑容器39，并抽吸要求的流體量。此時，分配裝置26檢查吸液管28的容量， 當(dāng)吸液管與一反應(yīng)劑容器39的流體表面接觸時，該容量發(fā)生變化。這樣，可 確定反應(yīng)劑容器39內(nèi)剩余流體的體積，而使用者可根據(jù)需要更換容器39。機 械臂然后將吸液管28移動到第一滑動片(由控制器所確定)并將流體分配到 滑動片1的表面時。相對于滑動片1上的試樣5來更換吸液管28和蓋2有若 干種選擇，下面將對它們進行討論。一旦用于第一滑動片1的分配操作已經(jīng)進行，對其它滑動片重復(fù)該過程。 對于各滑動片1不必在每一步驟填充相同的流體，滑動片可以合適的任何次序 進行填充。 一示于圖11中的沖洗工位120定位在反應(yīng)劑架34附近，并可在抽 吸不同反應(yīng)劑之前用來清洗吸液管28。沖洗工位120包括一用來接受吸液管 28的容器121，其中，來自一個散裝反應(yīng)劑容器20的清洗流體被泵送到吸液 管28外面，以去除先前流體的痕跡。清洗流體也可從散裝反應(yīng)劑容器20通過 管道進行泵送，以清洗吸液管28的內(nèi)表面。反應(yīng)劑可從散裝反應(yīng)劑容器20通 過管道和閥(未示出)泵送到吸液管28內(nèi)。來自散裝反應(yīng)劑容器20的散裝反 應(yīng)劑也可泵送到一清洗工位120。包括在裝置10的本體12內(nèi)的諸如散裝反應(yīng)劑容器20的其它反應(yīng)劑容器， 可添加到可分配到滑動片上的反應(yīng)劑類型中。某些散裝反應(yīng)劑容器20通常包 含清洗和水化合試樣所需要的流體。反應(yīng)劑架34可以用來包含一成套檢測工具。 一成套檢測工具包括多個在單 獨反應(yīng)劑容器39內(nèi)的反應(yīng)劑，它們用來在一個或多個試樣上執(zhí)行一特殊的試 驗。這樣一成套檢測工具可包括9個反應(yīng)劑容器39來執(zhí)行一單一的試驗，這 可減少提供給其它滑動片的反應(yīng)劑容器39的數(shù)量，數(shù)量可減小到27。施加到滑動片上的試樣的典型的反應(yīng)劑包括主要的抗體，例如，由 Novocastra Laboratories Ltd.出售的抗體。這些反應(yīng)劑通常施加到反應(yīng)劑容器39 內(nèi)，其體積通常在7ml和30ml之間。諸如緩沖劑和去離子水之類的其它的反應(yīng)劑和流體可保持在體積儲存容器20內(nèi)，它們的體積通常在l一4升之間。某些反應(yīng)劑一旦準(zhǔn)備施加到一試樣上，它們具有相當(dāng)短的保存期限。因此， 或者，反應(yīng)劑以現(xiàn)用的成分預(yù)先混合好進行供應(yīng)，對此，它必須在訂貨后的較 短時間內(nèi)使用，或者，在使用前由實驗室工作人員進行制備，并放置到一合適的反應(yīng)劑容器內(nèi)。諸如3'，3-二氨基對二氨基聯(lián)苯(DAB)的某些反應(yīng)劑，在最 終的形式中，在制備后不久即開始降級，且在開始制備后的24小時之外將不 能使用。這要求每天制備新的一批反應(yīng)劑，并確保舊的一批用后即丟棄。此外， 根據(jù)諸如組織類型、其它待施加的反應(yīng)劑等的因素，可需要施加諸如蛋白酶的 酶來變化濃度。這可導(dǎo)致在施加到試樣之前要求制備許多批的反應(yīng)劑，涉及到 諸多的問題，例如，正確地施加、期限、正確地混合、跟蹤和溯源性。濃縮的主抗體也可要求用前制備，而在施加到試樣前進行稀釋。主抗體可 以濃縮形式或預(yù)先稀釋待用的方式供應(yīng)。然而，在單一裝置IO上可要求具有 相同抗體的若干種不同的工作稀釋，其可以其它方式在反應(yīng)劑架34內(nèi)占據(jù)若 干個部位。因此，有利的是，具有抗體的一單一的反應(yīng)劑容器39，其中，抗體 反應(yīng)劑的稀釋可在反應(yīng)劑施加到試樣上之前發(fā)生。主要抗體可用諸如ABDIL 9352的主抗體稀釋劑進行稀釋，所述ABDIL 9352的主抗體稀釋劑由Vision BioSystems Ltd.出售。在裝置10的本實施例中，如圖11所示，設(shè)置一混合工位122。混合工位122 包括一插入件130，如圖17所示，插入件具有多個混合小瓶132。該插入件130具 有六個小瓶，各小瓶能夠保持一不同的反應(yīng)劑。小瓶132顯示為全部是相同的體積， 但根據(jù)要求體積也可變化。典型的體積可以是每小瓶7ml。安裝在插入件130上的 還有一短小突出部134。該短小突出部134可用來識別插入件130，例如，借助于 一條形碼?？梢栽O(shè)想插入件130是用后丟棄的，但在裝置10的幾次運行過程中可 包含多個不同的反應(yīng)劑。插入件130上的條形碼可用來識別插入件130，這樣，控制器知道何時丟棄插 入件130，并要求一新的插入件加載到混合工位122。這可以在一組時間段或使用 之后預(yù)定。顯示在插入件130上的還有一溢流孔135，如果任何的小瓶132溢流，它適于 允許過多的流體從插入件排走。在使用中，來自滑動片條形碼的信息可以與控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫相互校驗，以建 立反應(yīng)劑的哪一系列施加到各滑動片。然后，裝置IO將要求的反應(yīng)劑與目前加載的反應(yīng)劑進行比較。如果識別出反應(yīng)劑不是施加到一試樣的最終形式，則安排一制 備步驟到待在裝置10實施的諸任務(wù)的次序中。在一實例中，各具有DAB的一部件A、 B和C的三個反應(yīng)劑容器(與定位在反 應(yīng)劑架34內(nèi)的反應(yīng)劑容器39相同)可定位在裝置10上。在本實例中，DAB將以1 份A比25份B比1份C的比例進行混合。為了混合待用的一批DAB，機械臂16首 先移動含有部分A的反應(yīng)劑容器，抽取反應(yīng)劑的一組量的部分A。然后，機械臂16 移動混合工位122處的其中一個小瓶132，并將一組量沉積到其中一個小瓶132內(nèi)。 吸液管28然后移動到位于混合工位122旁邊的一清洗工位120，其中，沖洗吸液 管的外面和內(nèi)部。 一旦清洗，機械臂16將吸液管28移動到包含反應(yīng)劑部分B的反 應(yīng)劑容器。吸液管28抽吸反應(yīng)劑(25次部分A的體積量)并移動到包含部分A的 小瓶。 一旦沉積在小瓶內(nèi)，吸液管28移動到清洗工位，并在移動到保持反應(yīng)劑部 分C的反應(yīng)劑容器之前，再次進行沖洗。移去與從保持部分A的容器中移去的量相 同的量，而吸液管28移動到原始的小瓶并用其它反應(yīng)劑來沉積反應(yīng)劑。初始地將 反應(yīng)劑沉積到混合小瓶內(nèi)導(dǎo)致某種混合，然而，通過從小瓶132抽吸某些或全部反 應(yīng)劑到吸液管28內(nèi)，然后，再次將反應(yīng)劑沉積到小瓶132內(nèi)，由此，可實現(xiàn)附加 的混合。吸液管28可垂直地移動，以確保在沉積而幫助混合過程時末端位于流體 液面的上方。再次沉積的能量致使反應(yīng)劑更容易地混合。該混合過程可以按要求進 行多次。在反應(yīng)劑已經(jīng)足夠混合之后，如果待施加到試樣的下一個反應(yīng)劑不是DAB， 則吸液管28可前進到清洗工位120。小瓶的該體積量和由吸液管28抽吸量為多次 施加到試樣提供一足夠量的MB。無論何時需要DAB，當(dāng)其中混合特殊反應(yīng)劑的小 瓶被控制器記錄時，機械臂16移動吸液管28到其中混合DAB的小瓶。制備的時間 也進行記錄，這樣，在一預(yù)定時間段之后，混合的反應(yīng)劑可丟棄。這防止制備的反 應(yīng)劑在期限之后使用。在當(dāng)天試驗完成之后，或DAB期限結(jié)束時，含有DAB (或任何到期的其 它反應(yīng)劑)的小瓶132可按如下所述地清洗。涉及到一批內(nèi)的混合的日程安排，計劃的具體細(xì)節(jié)揭示在題為"計劃安排 的方法"的澳大利亞臨時專利申請中，其由本申請人于2003年2月24日提交， 本文援引其內(nèi)容以供參考。盡管以上過程是自動的，但使用的資源(機械臂16和吸液管28)可以在 相當(dāng)?shù)臅r間段內(nèi)用于一般的反應(yīng)劑施加到試樣，因此，要求減少在當(dāng)天制備若 干批反應(yīng)劑的必要性。為此原因，裝置IO可以編程在沒有任何試樣加載到裝置10內(nèi)的情況下或正常的處理過程中來制備反應(yīng)劑，體積和濃度由使用者通 過一用戶界面(未示出)來確定。
在上述的實例中，各小瓶132內(nèi)各反應(yīng)劑制備的濃度和時間儲存在裝置10 的控制器的存儲器內(nèi)，這樣，舊的或不正確的混合反應(yīng)劑沒有機會施加到試樣 上，因而減少操作者錯誤。
由吸液管28的混合確保在施加到試樣之前制備的反應(yīng)劑完全地混合，并較
之反應(yīng)劑成分直接施加到試樣和在試樣上混合，提供更加均勻的混合。
從在裝置IO上混合得益的其它的反應(yīng)劑實例包括蛋白酶，其要求被施加到
多種濃度中。在上述的實例中，僅要求蛋白酶的一個反應(yīng)劑容器，若干個濃度
的蛋白酶可由裝置10使用儲存在板上的稀釋劑在反應(yīng)劑容器39或散裝反應(yīng)劑 容器20內(nèi)進行制備。這些不同的濃度可放置在不同的小瓶132內(nèi)以備以后使 用。
在上述的實例中，可將混合任務(wù)的安排放到將反應(yīng)劑施加到試樣中的步驟 內(nèi)。例如，在滑動片的試樣過程中，經(jīng)常有沒有任務(wù)需要機械臂的時間段。這 些時間可稱之為開放時間，當(dāng)施加到一滑動片的流體在進行下一個步驟之前需 要時間進行反應(yīng)時，通常會發(fā)生所述的開放時間。如果開放時間足夠長，則可 安排在混合步驟中。這最大程度地減小完成流體施加到試樣所需要的時間，而 使操作者從反應(yīng)劑制備中解放出來。
在反應(yīng)劑制備之后，它施加到試樣上，殘余的或過期的已制備的反應(yīng)劑用 吸出器虹吸出為廢液。然后，可清洗小瓶132。通過在需要制備的反應(yīng)劑己經(jīng) 分配之后排走任何殘余的制備的反應(yīng)劑，來進行上述的清洗。用吸液管28實 施排放，排走的流體引導(dǎo)到一內(nèi)部垂直的體積廢液容器內(nèi)。 一旦基本上放空， 進行一沖洗的循環(huán)。沖洗循環(huán)可使用一清洗溶液，例如，溶液可以包含分配到 小瓶132內(nèi)的諸如IMS的乙醇。然后，清洗溶液通過吸液管28排走。可實施 一個以上的沖洗循環(huán)。在移去最后沖洗的清洗溶液之后，使任何殘余的清潔溶 液蒸發(fā)以完全地凈空小瓶。
還可在初始制備后的預(yù)定時間之后重訪混合小瓶以便再次混合反應(yīng)劑。這 可通過抽取某些制備的反應(yīng)劑到吸液管28內(nèi)并再次分配到同一的小瓶132內(nèi) 來實施。在制備的反應(yīng)劑的諸成分放置一定時間或在一時間段后不保持混合的 情形中，這一點是重要的。就初始混合來說，再混合步驟可安排在機械臂和吸 收器不工作的時間過程中。當(dāng)一滑動片托盤15加載到裝置中時，各支架44接合滑動片托盤15內(nèi)的各 蓋2的定位器臂3。如果需要一開放的填充，即，蓋2基本上或完全地從滑動 片1撤出，定位器接合裝置43將滑動片托盤15上的所有蓋2移離滑動片到一 圖8(a)中的蓋2所示的位置。蓋2的該開放的位置暴露試樣5，由此，吸液 管28可定位在各種位置內(nèi)。吸液管28的位置包括或者在試樣5的上方，以將 流體直接地分配到吸液管28上，或者，鄰近蓋2的前面以進入到如圖8所示 的流體容器19內(nèi)。各位置的理由將在下面進行解釋。
在一開放填充的情形中， 一旦流體已經(jīng)分配在所有側(cè)面上，定位器接合裝 置43移動而將反應(yīng)室32定位在滑動片上的試樣上方。毛細(xì)作用和蓋2在滑動 片1的表面上的運動致使分配的流體流入蓋2和滑動片1之間的區(qū)域內(nèi)。可使 用夾具60來將蓋2保持就位，并防止其在蓋2和滑動片1之間的液體膜上浮 動。
當(dāng)滑動片l位于塊體40上時，如圖14和15所示，它可接觸吸液柱42。當(dāng) 滑動片長度變化時，滑動片1可在塊體40上運動，蓋2在滑動片上方的運動 可移動滑動片。通常，該運動僅只在l一2mm的量級。在另一實例中(未示出)， 可使用一致動器來將滑動片移離吸液柱，以便減少從反應(yīng)室內(nèi)吸取的流體。
圖15示出滑動片1上的蓋2，兩者都位于塊體40上。吸液柱42與滑動片 接觸，因此，對流體提供一吸液路徑。反應(yīng)室位于滑動片和蓋之間，但圖15 的比例是近似的，所以，從此圖中不能清楚地可見。進入到流體容器19內(nèi)的 流體流入反應(yīng)室內(nèi)，并可從反應(yīng)室向下流動通過與吸液柱42相關(guān)的排出管55。 為了幫助流體的出空，可用一諸如風(fēng)扇(未示出)的泵從排出管道55抽取空 氣，從而降低吸液柱周圍的空氣壓力。這將促進流體流過反應(yīng)室，如果需要的 話，流出排出管道55。從滑動片撤走蓋也將促進流體向下流過排出管道55。
吸液柱即使不接觸滑動片也能吸液，因為如果離吸液柱存在壓力，或者如 果在該區(qū)域內(nèi)的空氣壓力減小，流體的彎液面將從吸液柱附近的滑動片的邊緣 延伸出來。
然而，如果需要的話(例如，在孵化時間的過程中)，通過操縱定位器臂 3，以使蓋2移離吸液柱42 —足夠的距離而防止任何流體從反應(yīng)室內(nèi)進一步排 出，由此，吸液作用可以中斷。
當(dāng)分配的流體填充反應(yīng)室32時，在反應(yīng)室內(nèi)的流體和吸液柱42之間可存 在流體接觸。塊體40的上表面相對于水平方向大致成5度的角，使鄰近吸液:柱的滑動片的端部低于滑動片的條形碼的端部。該角度促進流體朝向吸液柱42
流動，這僅提供與背離塊體40的滑動片1的接觸。當(dāng)吸液柱42在滑動片1的 上表面處或靠近上表面處接觸滑動片1時，在滑動片上表面的最下端處，流體 將趨于從反應(yīng)室內(nèi)的區(qū)域吸液，在鄰近吸液柱42的滑動片上，而不是從其它 區(qū)域，因為沒有其它的吸液點。
可控制分配器26將流體分配到滑動片的各個位置。流體可朝向滑動片的條 形碼端分配，或如果蓋處于一開放位置，則朝向滑動片的吸液柱端。對于分配 器還可以"錯列的瀑布"布置進行分配，其中，流體沿滑動片向上在多個位置 進行分配。當(dāng)分配器沿滑動片向上移動時，蓋可關(guān)閉。
流體以控制的體積分配到滑動片1上。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在本結(jié)構(gòu)中，流體不從 反應(yīng)室32向下沿吸液柱42吸液，除非滿足兩個條件中的一個。首先，需要容 器19內(nèi)的流體來推流體通過反應(yīng)室32。該附加的流體排走從反應(yīng)室移出的先 前的流體。該先前的流體通過吸液柱從反應(yīng)室移去。因此，通過在流體容器內(nèi) 放置流體，可替換反應(yīng)室內(nèi)的流體。第二， 一泵可圍繞吸液柱產(chǎn)生一減小的大 氣壓，造成壓差來從反應(yīng)室抽取液體。也可通過減小吸液柱周圍的空氣壓力來 排空反應(yīng)室。
如果沒有新的流體添加到反應(yīng)室內(nèi)，則可通過打開反應(yīng)室來排空反應(yīng)室。 這可通過沿滑動片1滑動蓋直到試樣被揭開得以實現(xiàn)。在反應(yīng)室內(nèi)的流體將趨 向跟從蓋離開試樣，通過吸液柱排走流體。或者，可打開風(fēng)扇從反應(yīng)室抽取流 體，其中，蓋可保持在一關(guān)閉的位置。也可對上述做法進行組合。
在某些情形中，例如，施加或位于反應(yīng)室內(nèi)的流體特別地粘滯，可以利用 泵來將流體施加到容器內(nèi)，致使流體流過反應(yīng)室。這樣，可以變換流體的控制 的方式。
當(dāng)反應(yīng)完成時，蓋2和滑動片1從裝置IO移去，因此反應(yīng)室32對每個反 應(yīng)是唯一的。這樣不需如任何其它裝置那樣徹底清洗一靜態(tài)的反應(yīng)室。此外， 反應(yīng)室基本上對環(huán)境是密封的，以減小蒸發(fā)和試樣干枯的可能性。
當(dāng)反應(yīng)室由一滑動片和一可更換的蓋形成時，它相對便宜地形成一反應(yīng)室， 而為每個反應(yīng)形成一新的干凈的反應(yīng)室，減少清潔的成本和時間，以及消除與 先前反應(yīng)或清潔流體的交叉污染的可能性。
采用蓋撤回的初始填充(開放填充)，提供了一填充反應(yīng)室同時最大程度 地在反應(yīng)室內(nèi)減小空穴或氣泡形成的方法。由于反應(yīng)室具有的深度近似為100微米，所以， 一旦蓋在滑動片上方形成反應(yīng)室，則難于沖洗氣泡或空穴的反應(yīng) 室。用于反應(yīng)中的某些流體極其昂貴并且有危險，因此，要求將其消耗保持在 最少。已發(fā)現(xiàn)一合適的初始填充流體是水和25至30%甘油的混合物。少量的甘油 的確有助于減小氣泡形成的影響，然而，當(dāng)采用大量甘油時，可以發(fā)現(xiàn)在某些 情形中，25%的甘油(按體積計)效果很好?？砂ㄖT如洗潔劑(例如，Tween) 之類的添加劑來減小表面張力，在某些情形中，對于去除空穴這也可提供好處。使用甘油可減小流體通過無關(guān)的吸液路徑從滑動片的表面吸液的傾向。這 在初始填充的過程中，減小形成較大空穴的數(shù)量。為了幫助移去初始填充之后會駐留在反應(yīng)室內(nèi)的任何空穴，業(yè)已發(fā)現(xiàn)具有 減小的表面張力和粘度但可與水混合的流體。例如，如乙醇樣的異丙醇，這樣 的流體可用作為沖洗流體。通常，沖洗發(fā)生在加熱階段后，因為增加反應(yīng)室內(nèi)的溫度會導(dǎo)致氣泡或空 穴形成。使用諸如異丙醇之類的低粘度流體可有助于移去氣泡或空穴。一旦反應(yīng)室填充流體，則可進一步添加流體而不夾帶附加的空氣。因此， 只要加滿流體容器就可變化流體，在某些情形中，可減小吸液柱附近的壓力。 如此形成的反應(yīng)室顯示出某些理想的流動特性，該特征在于， 一新的流體將不 趨于與替換的流體混合。反應(yīng)室的毛細(xì)現(xiàn)象本質(zhì)不允許大的湍流混合，因此， 可精確地定時流體的變化，無需反應(yīng)室或滑動片表面過分地沖洗。這允許在反 應(yīng)和流體的范圍內(nèi)以足夠的精度確定反應(yīng)的起始和結(jié)束。蓋運動和壓力遞減的速度可影響留下的殘留流體的體積。為了促進反應(yīng)室內(nèi)在試樣上的反應(yīng)，可通過調(diào)制在夾具60上的載荷垂直地 在滑動片上移動蓋(如圖8所示地沿z軸方向)。垂直運動有助于沿垂直方向 以及橫貫滑動片(y軸方向)方向而不是沿其長度方向混合流體。填充和排放 反應(yīng)室，沿滑動片長度方向(x軸方向)移動流體，這可通過移動臂44沿滑動 片的長度方向(x軸方向)移動蓋而得到幫助。塊體40可進行加熱來促進反應(yīng)。在許多反應(yīng)中，例如，包括就地雜交、抗原決定基恢復(fù)，或脫蠟，要求加 熱反應(yīng)室內(nèi)的流體達(dá)到IOO攝氏度溫度。在此情形中，已知會形成氣泡，而氣 泡難于遷移。如果氣泡發(fā)生在試樣上，則它們減少暴露到試樣的流體量，因此， 可影響試樣內(nèi)以及不同滑動片上的試樣之間的結(jié)果的一致性。在這樣的情形 中，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，使用具有一個或多個涂層的蓋可減小氣泡形成的影響。裝置10的另一特征在于，反應(yīng)室的尺寸可以變化。通常，當(dāng)蓋完全地位于 滑動片上方(稱之為關(guān)閉位置)時，反應(yīng)室的體積是150微升。然而，如果蓋 不完全地關(guān)閉，則形成在蓋和滑動片之間的反應(yīng)室可以是減小的體積。在圖8 (b)中，示出一處于局部關(guān)閉位置的蓋，其中，反應(yīng)室的體積將顯著地減小， 例如，達(dá)80微米。該實例在下列情形中是有效的小的試樣或朝向滑動片的 端部放置，其允許蓋形成較小的反應(yīng)室，而仍覆蓋試樣。較小的反應(yīng)室要求較 小的流體體積，如果使用的流體昂貴或難于獲得，則流體的較小體積是有利的。 當(dāng)流體分配到滑動片上時，反應(yīng)裝置的實例允許蓋的位置被參照。因此，當(dāng)蓋 處于打開位置時，可將流體分配到組織試樣的頂上，或介于組織試樣和蓋之間， 這樣，蓋移動到一關(guān)閉位置的運動橫貫試樣推動流體，而同時填充反應(yīng)室。還 可沿滑動片在多個位置處分配流體，或可在蓋的前邊緣上或其附近處分配流 體。以下是建立和使用上述裝置的描述。1. 滑動片加載安裝在玻璃滑動片上的嵌入石蠟的組織部分(試樣5)加載到帶有蓋2的滑動片托盤15內(nèi)，并插入到反應(yīng)裝置10的接受區(qū)域14內(nèi)。 使用者選擇要求的協(xié)議，運行的類型(即，100 iiL (經(jīng)濟-2/3滑動片)或150 uL(標(biāo)準(zhǔn)-全滑動片)〕，并確保包含必要反應(yīng)劑容器39的反應(yīng)劑托盤34加 載到裝置10內(nèi)。2. 脫蠟在執(zhí)行染色程序之前，要求切片后從組織部分去除石蠟。對于 在儀器上脫蠟，蓋仍處于一關(guān)閉的位置，而脫蠟溶液由分配裝置26分配到滑 動片上，滑動片由安裝塊體40預(yù)熱到70。C。在除去多余的脫蠟溶液之前，滑 動片在7(TC下孵化4分鐘，通過一泵(未示出)致使吸液柱周圍的空氣壓力降 低來去除所述脫蠟溶液。新鮮的脫蠟溶液分配到滑動片上在7(TC下再孵化4 分鐘。該過程通常對要求脫蠟的托盤內(nèi)的所有滑動片重復(fù)一次?；瑒悠鋮s到 環(huán)境溫度，蓋打開和關(guān)閉，以去除含有殘余溶解石蠟的多余的脫蠟溶液。所有 滑動片用異丙醇清洗，用分配裝置施加異丙醇一次一個滑動片，以去除殘余的 脫蠟溶液，然后，所有滑動片用由分配裝置分配的蒸餾水再次水合。3. 抗原決定基恢復(fù)在IHC和ISH處理可發(fā)生之前，必須將在固定過 程中已經(jīng)隱藏起來的抗原決定基(蛋白質(zhì)、DNA、 RNA)暴露在組織內(nèi)。在儀 器上可呈現(xiàn)兩個協(xié)議a.熱誘導(dǎo)的抗原決定基恢復(fù)(HIER)脫蠟之后，所有的滑動片接受一初始的恢復(fù)緩沖劑(初始填充流體)的填充(10mM擰檬酸鈉/30y。甘油/0.05。/oTween)，使蓋處于打開的位置，以便于 溶液沿滑動片向下運動，并減少氣泡的形成。蓋關(guān)閉，安裝塊體40加熱滑動 片到IO(TC持續(xù)要求的恢復(fù)時間。在恢復(fù)完成之后，通過分配裝置用恢復(fù)緩沖 劑個別地沖洗來冷卻滑動片。b.酶誘導(dǎo)的抗原決定基恢復(fù)(EIER) 蛋白酶溶液(即，蛋白酶K、胃蛋白酶，以及胰島素)通過分配裝置分 配到各滑動片上，并在要求的恢復(fù)溫度下(例如，環(huán)境-5(TC或室溫)孵化持 續(xù)10-30分鐘?；謴?fù)完成之后各滑動片用分配裝置分配的蒸餾水進行清洗。4. 免疫組織化學(xué)(IHC) : IHC是基于活組織檢查和樣本內(nèi)的抗體(蛋 白質(zhì))與抗原(蛋白質(zhì))的特殊的連接。在抗原恢復(fù)階段之后，各滑動片從分 配裝置接受包含Tween-20的緩沖劑。各滑動片可在環(huán)境溫度下用過氧化氫處 理8分鐘，以阻塞內(nèi)生的過氧化物酶在組織部分內(nèi)的活動性，并用含有 Tween-20的TWB緩沖劑清洗，再次用分配裝置進行分配。 一針對特殊目標(biāo)蛋 白質(zhì)的主抗體通過分配裝置施加到組織試樣上，并孵化15-60分鐘。此后是一 二次的生物素標(biāo)志的抗體孵化。通過分配鏈霉或堿性磷酸酶成對的過氧化酶到 每個滑動片上來檢測約束的抗體，這通過添加一色原體(即，DAB、BCIP/NBT) 顯現(xiàn)，所有通過分配裝置進行分配。各部分用蘇木精進行復(fù)染，也通過分配裝 置進行分配。5. 就地雜交(ISH) : ISH允許檢測一細(xì)胞內(nèi)的特殊核酸序列。在EIER 階段之后，組織部分通過將異丙醇分配到各滑動片的反應(yīng)室內(nèi)，且移動蓋到打 開位置來干燥組織，由此，組織部分脫水。 一熒光素或生物素標(biāo)志的核酸探針 施加到滑動片且蓋緩慢地關(guān)閉，以便橫貫組織均勻地分布探針。允許探針在 37-55t:下雜交到組織部分內(nèi)的其互補的DNA/RNA目標(biāo)，持續(xù)1.5-2小時。在 目標(biāo)是DNA的情形中，在雜交前，組織部分和探針首先在高溫(即，95°C) 下持續(xù)5—10分鐘改變本性?；瑒悠ㄟ^從分配裝置分配TWB進行清洗，使 用錯列的瀑布沖洗溫和地除去未約束的探針。清洗之后，為了程序的其余部分 蓋移動到關(guān)閉位置。通過施加與堿性磷酸酶成對的抗熒光素或抗生物素的抗 體，其由分配裝置進行分配，通過添加一酶底板(BCIP/NBT)即可顯現(xiàn)，酶 底板也由分配裝置進行分配。6. 移除 一旦已經(jīng)完成對于一特殊的滑動片托盤的協(xié)議，不管其它滑動片托盤的狀態(tài)如何，可移去該托盤。由于滑動片托盤可包含各具有不同應(yīng)用協(xié) 議的滑動片，托盤必須保持在裝置內(nèi)，直到對于該特殊托盤的所有協(xié)議已經(jīng)完 成為止。諸如一光的指示器通知使用者何時所有待施加到滑動片托盤上的滑動 片的協(xié)議已經(jīng)完成。一旦反應(yīng)室已經(jīng)填充，可將試樣保持在一緩沖劑內(nèi)持續(xù)一延長的時間。例 如，如果某些滑動片反應(yīng)完成，但在一滑動片托盤上的其它滑動片要求附加的 處理，則反應(yīng)室內(nèi)的流體可以加滿。具有三個滑動片托盤允許一定量的靈活性， 靈活性在于，要求加強時間處理的試樣可放置在一個滑動片托盤內(nèi)，而較快處 理的可在一分離的滑動片托盤上實施。 一附加的滑動片托盤可進入，而一個或 多個滑動片托盤已經(jīng)開始處理，能夠移去完成的滑動片托盤，而另一滑動片托 盤正在處理。在處理運行的過程中，反應(yīng)劑架34可被移去，例如，如果一容器出空。 一旦反應(yīng)劑架34更換，條形碼傳感器33再次掃描反應(yīng)劑容器上的條形碼，以確保僅有正確的反應(yīng)劑被施加。分配機構(gòu)使用一傳感器來探測反應(yīng)劑容器內(nèi)的流體液位，因此，當(dāng)容器運 行低時警告使用者。當(dāng)未合適地儲存且反應(yīng)劑也是昂貴時，由于反應(yīng)劑可具有 短的使用壽命，所以這一點是重要的，因此，在減少浪費中具有顯著的優(yōu)點。傳感器可附連到吸液管，以在吸液管到達(dá)反應(yīng)劑容器內(nèi)的流體的表面時進 行檢測。這允許確定容器的體積，如果流體的液位下落到一預(yù)定的水平，則一 警告信號可送給使用者。然后，反應(yīng)劑架可從裝置中移去，更換容器，由此， 通過讀取反應(yīng)劑容器上的條形碼，掃描儀將確定正確的反應(yīng)劑是否已經(jīng)替換。 這樣，可減小操作者的錯誤。有許多個所述的變體，但裝置設(shè)計成允許對流體的應(yīng)用、反應(yīng)時間和溫度 有一靈活的方法。因此，裝置不意圖局限于可能方法論的具體的實例中，諸如 流體的應(yīng)用、蓋的位置和運動的諸變體中?？杀粦?yīng)用的協(xié)議是變化的，可應(yīng)用不同的協(xié)議到一單一架內(nèi)的滑動片上的 各個試樣。此外，可加載一新的托盤的滑動片或移去一完成托盤的滑動片，同 時，裝置處理其它托盤的滑動片。不局限于以上所述，本發(fā)明的某些具體方面陳述如下，并連同某些優(yōu)點的簡要描述在一反應(yīng)裝置內(nèi)的滑動片上形成一反應(yīng)室的方法，其包括 放置一具有在一滑動片上的凹腔的蓋，以形成一反應(yīng)室；在托盤的容器內(nèi)定位蓋和滑動片；提供一在反應(yīng)裝置內(nèi)的接受部分，反應(yīng)裝置具有一用于托盤內(nèi)各容器的安裝座；將托盤加載到反應(yīng)裝置的接受部分內(nèi)，其中，反應(yīng)裝置的接受部分定位該托盤; 可釋放地將蓋保持到滑動片；以及 從滑動片和蓋中釋放托盤。上述方法允許一滑動片和蓋容易地放置到一托盤的容器中。托盤可具有多個容 器，例如，本文所揭示的諸實施例的圖中所示的每個托盤IO個容器。托盤然后可 加載到反應(yīng)裝置的接受部分內(nèi)，這樣，例如，由滑動片和蓋形成的高達(dá)IO個反應(yīng) 室可放置到反應(yīng)裝置內(nèi)。由于加載后托盤由反應(yīng)裝置定位，而滑動片和蓋由托盤定 位，所以，高達(dá)IO個反應(yīng)室的正確位置可容易地在裝置內(nèi)確定。假定滑動片的尺 寸因制造的不準(zhǔn)確性而變化，蓋不接觸滑動片的側(cè)面(以消除無關(guān)的吸液點)，這 樣，蓋可自由地在滑動片頂上移動，如果不受其它裝置的約束，則一下子定位10 個反應(yīng)室會是困難的。一旦托盤加載，而滑動片和蓋由夾具固定在位置上，托盤可被移去。在本實例 中，托盤下落以使安裝座支承滑動片和蓋。除了吸液柱之外，這去除圍繞滑動片的 邊緣的所有接觸。因此，可利用該結(jié)構(gòu)來容易地和快速地定位多個滑動片和蓋，而 與滑動片的側(cè)面沒有任何接觸。由于蓋沒有一確實的密封結(jié)構(gòu)，而反應(yīng)室一般地充 滿流體，所以，該結(jié)構(gòu)有助于加載多個滑動片而沒有流體損失，由此，將反應(yīng)室內(nèi) 的氣泡的形成減到最小。一用來加載多個滑動片和蓋的裝置包括一具有多個用于滑動片和蓋的容器的 托盤；一接受部分用來接受多個托盤；用于定位在接受部分內(nèi)的各容器的安裝座；一用于各安裝座的夾具；其中，當(dāng)一具有滑動片和蓋的托盤加載到接受部分內(nèi)時，各夾具將蓋固定在滑 動片上從而定位滑動片，托盤從滑動片下落，這樣，各滑動片被安裝座所支承。 較佳地，設(shè)置一排放裝置。 較佳地，排放裝置包括一吸液裝置。上述裝置允許由一操作者容易地加載滑動片和蓋，如果要求的話，以批的方式 加載。在滑動片上的試樣上進行反應(yīng)的方法包括多個步驟，其包括-將具有至少一個滑動片的第一保持器加載到一反應(yīng)裝置內(nèi)； 掃描滑動片，以確定反應(yīng)中的諸步驟是否在滑動片上發(fā)生；確定其它保持器是否已經(jīng)加載到反應(yīng)裝置內(nèi)；在與第一保持器相關(guān)的至少一個滑動片上進行所要求的多個步驟；當(dāng)?shù)诙鷻z測時，繼續(xù)與第一保持器內(nèi)至少一個滑動片相關(guān)的反應(yīng)中的多個步 驟，然后，進行與第二保持器相關(guān)的滑動片有關(guān)的多個步驟中的至少一個步驟。由于在用來開始和停止反應(yīng)或承擔(dān)其它任務(wù)(諸如安裝在機械臂上的吸液管) 的裝置不是始終被使用的，其中通常存在有間隙，所以在某些情形中這是可能的。如果裝置始終被使用，則發(fā)生在與第二保持器相關(guān)的至少一個滑動片上的反應(yīng) 的諸步驟在第一批完成之前將不會開始。一裝置，用來在滑動片上實施反應(yīng)，包括一具有多個容器的托盤，適于支承和定位滑動片和相關(guān)的蓋； 用于托盤的接受端口，接受端口具有與托盤的各容器相關(guān)的安裝座； 一夾緊機構(gòu)用來將蓋和滑動片夾緊就位；一流體排放裝置，用來從形成在蓋和滑動片之間的反應(yīng)室中排走流體；流體容器允許至少一個流體被放置在裝置上；流體分配裝置用來將流體分配到滑動片上；其中， 一旦托盤被加載，滑動片和蓋被夾緊，托盤可移動以使滑動片和蓋支承 在安裝座上，流體可通過分配裝置分配到滑動片上，并通過排放裝置進行排放。 較佳地，裝置包括一定位裝置，用來相對于滑動片定位和移動蓋。 較佳地，存在有一與托盤中的各容器相關(guān)的定位裝置。較佳地，與一特定的托盤相關(guān)的所有定位裝置都在同一時間移動，相對于滑動 片移動蓋，以便于流體分配或在一托盤上的所有滑動片的排放。 一裝置，用來將反應(yīng)劑施加到試樣滑動片，包括 多個用來接受滑動片的端口；一閱讀器，用來讀取關(guān)于各滑動片的識別信息；以及一用來接受反應(yīng)劑容器的反應(yīng)劑架，反應(yīng)劑容器放置反應(yīng)劑，以備沉積到滑動 片上；其中滑動片設(shè)置在托盤上，諸托盤被接受在相關(guān)的端口內(nèi)，這樣，各托盤代表單獨 批的滑動片，允許單獨托盤添加和移去，在裝置的操作過程中便于批處理。 就所涉及的試驗和計劃安排，批加載又對一操作者提供基本的靈活性。
權(quán)利要求
1.一用來對反應(yīng)室實施填充的填充流體，其中，填充流體具有的粘度高于底板上的先前已有的流體的粘度。
2. 如權(quán)利要求l所述的填充流體，其特征在于，填充流體易與水混合。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的填充流體，其特征在于，填充流體的沸點高f水的沸點。
4. 如權(quán)利要求1至3之一所述的填充流體，其特征在于，填充流體在底板或試樣 上不留下殘余物。
5. 如權(quán)利要求1至4之一所述的填充流體，其特征在于，填充流體對于生物試劑 和試樣S惰性。
6. 如權(quán)利要求1至5之一所述的填充流體，其特征在于，填充流體是包括tt油的 溶液。
7. 如權(quán)利要求6所述的填充流體，其特征在于，填充流體包含甘油、水和緩沖劑。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的填充流體，其特征在于，填充流體包含按體積計在 2%至80%之間的甘油。
9. 如權(quán)利要求6至8之一所述的填充流體，其特征在于，填充流體包含按體積計 在10%至60%之間的甘油。
10. 如權(quán)利要求6至9之一所述的填充流體，其特征在于，填充流體包含按體積計 在20%至30%之間的甘油。
11. 如權(quán)利要求1至10之一所述的填充流體，其特征在于，填充流體包括一表面 活化劑，在填充循環(huán)過程中用來幫助任何形成在反應(yīng)室內(nèi)的氣泡逸出。
12. 如權(quán)利要求ll所述的填充流體，其特征在于，表面活化劑是非離子活性劑。
13. -用于底板的容器，所述容器具有適于定位--」底板和- -蓋的接受裝置。
14. 如權(quán)利要求13所述的容器，其特征在于:，接受裝置包括定位和支承底板的丄: 位，而蓋支承在底板上。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的容器，其特征在于，接受工位圍繞底板的部分周緣 支承底板。
16. 如權(quán)利要求13至15之一所述的容器，其特征在于，接受裝置由一具有用來支 承底板的周緣邊緣的各孔形成。
17. 如權(quán)利要求16所述的容器，其特征在于，諸孔適于從一反應(yīng)裝置接受支承平臺，這樣，當(dāng)加載在一反應(yīng)裝置內(nèi)時，諸平臺支承底板。
18. 如權(quán)利要求13至17之一所述的容器，其特征在于，接受裝置具有一提升裝置，用來從底板中提升蓋。
19. 如權(quán)利要求18所述的容器，其特征在于，提升裝置是斜坡，其適于與蓋上的 突出接合。
20. 如權(quán)利要求13或19所述的容器，其特征在于，接受裝置具有導(dǎo)向件，其允許 蓋相對于容器和滑動片移動。
21. —用于反應(yīng)裝置的分配器，其包括一流體管道， 一泵，其連接到流體管道；一定位裝置，用來將流體管道從一流體源移動到一分配區(qū)域。
22. 如權(quán)利要求21所述的分配器，其特征在于，分配器包括一條形碼傳感器，用 來檢測流體源和底板的類型。
23. 如權(quán)利要求21或22所述的分配器，其特征在于，分配器包括一用來確定殘留 在流體源內(nèi)的流體的體積的裝置。
24. 如權(quán)利要求21所述的分配器，其特征在于，傳感器測量流體管道的容量變化， 以檢測對流體容器內(nèi)的流體的插入。
25. —分配流體到一底板的方法，該方法包括以下步驟 給反應(yīng)劑容器加載至少一個流體容器； 將反應(yīng)劑容器安裝到一反應(yīng)裝置； 檢測反應(yīng)劑容器；一旦反應(yīng)劑容器被檢測，啟動一傳感器來檢測至少一個流體容器內(nèi)的流體的類型； 儲存流體類型的信息，在需要時以允許流體分配到一底板上。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，傳感器探測條形碼。
27. —反應(yīng)裝置，其適于定位一底板和一蓋，前者具有包含一試樣的表面，后者具 有與包含試樣的表面一起形成一反應(yīng)室的表面，反應(yīng)裝置包括一蓋接合裝置，其適于 改變反應(yīng)室的體積。
28. 如權(quán)利要求27所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，蓋接合裝置是一適于將蓋夾緊 到底板上的夾緊機構(gòu)。
29. —具有獨立的底板托盤的反應(yīng)裝置底板托盤適于保持多個底板和蓋， 至少一個接受工位用于接受所述底板托盤；一分配裝置用來將流體分配到在底板托盤內(nèi)的底板上，其中， 一反應(yīng)室形成在底板和蓋之間，以使分配到底板上的流體進入反應(yīng)室。
30. 如權(quán)利要求29所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，反應(yīng)裝置包括多個接受工位，各個工位適于接受一個底板托盤。
31. 如權(quán)利要求30所述的反應(yīng)裝置，其特征在于，反應(yīng)裝置具有一控制器，其允 許流體分配到在一底板托盤上的一底板上，而與任何其它底板托盤無關(guān)。
32. —反應(yīng)裝置，其接受具有定位在試樣區(qū)域內(nèi)的一試樣的底板，和一包括從底板 排走流體的吸液裝置的排放機構(gòu)。
33. —在反應(yīng)裝置內(nèi)的滑動片上形成一反應(yīng)室的方法，包括 放置一具有凹腔的蓋在一滑動片上，以形成一反應(yīng)室； 在托盤的容器內(nèi)定位蓋和滑動片；提供在反應(yīng)裝置內(nèi)的接受部分，反應(yīng)裝置具有一用于托盤內(nèi)各容器的安裝座； 將托盤加載到反應(yīng)裝置的接受部分內(nèi)，其中，反應(yīng)裝置的接受部分定位該托盤； 可釋放地將蓋保持到滑動片；以及 從滑動片和蓋中釋放托盤。
34. —用來加載多個滑動片和蓋的裝置，包括 一托盤，其具有多個用于滑動片和蓋的容器； 一接受部分，其用來接受多個托盤； 用F定位在接受部分內(nèi)的各容器的安裝座； 一用于各安裝座的夾具，其中，當(dāng)一具有滑動片和蓋的托盤加載到接受部分內(nèi)時，各夾具將蓋固定在滑動 片上從而定位滑動片，而托盤從滑動片下落，這樣，各滑動片被安裝座所支承。
35. 如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，設(shè)置一排放裝置。
36. 如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，排放裝置包括一吸液裝置。
37. —在滑動片上的試樣上進行反應(yīng)的方法，其包括多個步驟 將具有至少一個滑動片的第一保持器加載到一反應(yīng)裝置內(nèi)；掃描滑動片，以確定反應(yīng)中的諸步驟是否在滑動片上發(fā)生； 確定其它保持器是否已經(jīng)加載到反應(yīng)裝置內(nèi)；在與第一保持器相關(guān)的至少一個滑動片上進行所要求的多個步驟； 當(dāng)檢測一第二保持器時，繼續(xù)與第一保持器內(nèi)至少一個滑動片相關(guān)的反應(yīng)中的多 個步驟，然后，進行與第二保持器相關(guān)的滑動片有關(guān)的至少一個步驟。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，在與第一保持器相關(guān)的至少一個滑 動片的反應(yīng)的最后步驟完成之前，與第二保持器相關(guān)的至少一個滑動片的反應(yīng)的第一 步驟開始。
39. —用來在滑動片上實施反應(yīng)的裝置，包括 一具有多個容器的托盤，適于支承和定位滑動片和相關(guān)的蓋； 用于托盤的接受端口，接受端口具有與托盤的各容器相關(guān)的安裝座； 一夾緊機構(gòu)，其用來將蓋和滑動片夾緊就位；一流體排放裝置，用來從形成在蓋和滑動片之間的反應(yīng)室中排走流體； 流體容器，其允許至少一個流體被放置在裝置上；流體分配裝置，其用來將流體分配到滑動片上；其中， 一旦托盤被加載，滑動片和蓋被夾緊，托盤移動，使滑動片和蓋支承在安 裝座上，流體可通過分配裝置分配到滑動片上，并通過排放裝置進行排放。
40. 如權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于，裝置包括一定位裝置，用來相對于 滑動片定位和移動蓋。
41. 如權(quán)利要求40所述的裝置，其特征在于，有一與托盤中的每個容器相關(guān)的定 位裝置。
42. 如權(quán)利要求41所述的裝置，其特征在于，所有與特殊托盤相關(guān)的定位裝置都 同時地移動，以便相對于滑動片移動蓋，便于流體在托盤上的所有滑動片上的分配或 排放。
43. —用來將反應(yīng)劑施加到試樣滑動片的裝置，包括 多個用來接受滑動片的端口；一閱讀器，用來讀取在各滑動片上的識別信息；以及一用來接受反應(yīng)劑容器的反應(yīng)劑架，反應(yīng)劑容器放置反應(yīng)劑，以備沉積到滑動片 上；其中滑動片設(shè)置在托盤上，諸托盤被接受在相關(guān)的端口內(nèi)，這樣，各托盤代表單獨批 的滑動片，允許單獨托盤的添加和移去，在裝置的操作過程中便于批處理。
44. 一用來將反應(yīng)劑沉積在試樣滑動片上的裝置，包括一用來保持多個反應(yīng)劑容器 的反應(yīng)劑架， 一用來從容器傳輸反應(yīng)劑到滑動片上的流體管道，以及一混合工位，其 中，使用流體管道將來自不同容器的反應(yīng)劑進行組合和混合。
45. —混合反應(yīng)劑的方法，用來從多個反應(yīng)劑容器施加到一試樣滑動片，包括使用 一流體管道從各自的容器傳輸反應(yīng)劑到一混合工位，并在施加到試樣之前，通過抽吸組合的反應(yīng)劑返回到流體導(dǎo)管內(nèi)和再次沉積組合的反應(yīng)劑在混合工位，致使攪動混合 反應(yīng)劑，由此，在混合工位混合反應(yīng)劑。
全文摘要
一生物反應(yīng)裝置(10)，其用來接受至少一個底板，底板具有一位于試樣區(qū)域內(nèi)的試樣，以及一分離的蓋，這樣，一反應(yīng)室形成在蓋和底板之間的試樣區(qū)域上，其中，裝置(10)包括一定位底板的定位裝置；一用來相對于底板定位和移動蓋的蓋定位裝置；一流體分配裝置用來將流體分配到反應(yīng)室內(nèi)；以及一排放機構(gòu)；其中，排放機構(gòu)包括吸液裝置。
文檔編號G01N1/30GK101221101SQ20071016261
公開日2008年7月16日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者A·麥克萊蘭, C·亨德森, M·多克里爾, P·里德爾, S·哈里斯, S·埃里奧特 申請人:視覺生物體系有限公司