的膜，其從連續(xù)滾筒進(jìn)給。
[0124]正位移泵120可包括注射器泵，但是也可以使用其他直流流體源。注射器泵120通過第一供給線150和開關(guān)閥145液壓聯(lián)接至流體存儲器116或與流體存儲器116流體連通。注射器泵120從流體存儲器116吸出流體130并通過也與開關(guān)閥145連通的第二供給線152將其提供至分配頭128’或朝向分配頭128’提供。
[0125]注射器泵120在注射器桶162內(nèi)具有可移動活塞118。注射器泵120通過注射器泵驅(qū)動器142操作，注射器泵驅(qū)動器142包括，例如，步進(jìn)電機(jī)和相關(guān)的導(dǎo)螺桿，以在注射器筒162內(nèi)延伸并縮回活塞118。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解，當(dāng)活塞118縮回時(shí)，流體130通過開關(guān)閥145從存儲器116抽取到注射器泵120中。當(dāng)活塞118再延伸時(shí)，流體130被迫使經(jīng)由第二供給管152從注射器桶162流動至分配頭128’中，于是其通過分配頭128以液滴的形式噴射至目標(biāo)基片111上。
[0126]在一個實(shí)施方式中，流體130包括分配至基片111上的試劑或細(xì)胞樣本。由此，存儲器116、泵筒162、分配器128以及供給線150和152填充有待分配的流體130。當(dāng)大量相同的試劑待被分配至基片111上時(shí)，該裝置可以是特別有利的。例如，可期望制造大量的基片，其中每個具有用于進(jìn)行核型分析處理的均勻分布的相同細(xì)胞樣本。
[0127]在另一實(shí)施方式中，流體130包括背襯試劑，例如蒸餾水，并且分配儀器108以抽吸/分配模式操作。在該實(shí)施方式中，分配器128用于從源儲存器175抽吸預(yù)定量的試劑、相對于基片111可移動地運(yùn)輸該試劑、計(jì)量預(yù)定量的試劑并將抽吸的試劑分配至基片111上或分配至基片111中。隨著開關(guān)閥145打開，通過縮回或縮減泵活塞118來抽吸試劑以沿供給線152創(chuàng)建降低的壓力或部分真空，從而經(jīng)由其上適當(dāng)?shù)募舛?05或噴嘴從源儲存器175將試劑抽取至分配器128中。在某些實(shí)施方式中，該相同處理可在更小的規(guī)模上重復(fù)以混合試劑，尤其是可沉淀出溶液以提供相對同質(zhì)的細(xì)胞懸液的細(xì)胞，然后該相對同質(zhì)的細(xì)胞懸液可被抽吸并且隨后分配至基片111上。如將理解的，可能必需按照順序重復(fù)步驟中的一些或所有步驟，以形成期望的細(xì)胞陣列和/或分配期望的細(xì)胞樣本為診斷分析作準(zhǔn)備，例如，在細(xì)胞陣列形成之后在其上進(jìn)行核型分析。
[0128]控制器114可監(jiān)督分配頭128’、平臺112、X_Y_Z運(yùn)動以及注射器泵120的操作。具體地，控制器114可協(xié)調(diào)并控制步進(jìn)電機(jī)123、124、125和注射器泵驅(qū)動器142中的每個的運(yùn)動，以及分配閥204的打開和閉合，從而以實(shí)時(shí)分配的模式在基片111上的預(yù)定位置處精確地計(jì)量并分配試劑的量。根據(jù)需要，控制器114還可以控制并協(xié)調(diào)來自源儲存器175的試劑或細(xì)胞樣本的混合和抽吸。軟件程序可與控制器114接合以引導(dǎo)用于不同操作模式和不同應(yīng)用的混合、分配和抽吸。用戶定義的文本文件優(yōu)選地例如，從值或模板的電子數(shù)據(jù)表生成，具有用于細(xì)胞樣本的多個用戶定義的分配體積以及相應(yīng)的混合、抽吸和分配操作的協(xié)調(diào)的列表?？刂破?14可與軟件程序協(xié)作使用該文本文件以精確地控制并協(xié)調(diào)分配儀器108的操作。
[0129]在某些實(shí)施方式中，分配系統(tǒng)或儀器108以“實(shí)時(shí)”模式操作，其并不停止分配頭128’和/或平臺112的運(yùn)動。為了適應(yīng)該實(shí)時(shí)分配而不犧牲準(zhǔn)確性、精確性或可重復(fù)性，控制器114計(jì)算用于每個分配周期的相位調(diào)整。例如，考慮其預(yù)期的軌道，相位調(diào)整例如提前或延遲閥門204打開以及閉合的定時(shí)，使得試劑或細(xì)胞樣本的分配的液滴到達(dá)基片111上的預(yù)定位置(或在期望的偏移位置處)處。
[0130]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，除了其他方面以外，必要的或期望的相位調(diào)整的幅值將取決于多個系統(tǒng)輸入和輸出參數(shù)以及行為特性，包括期望的滴狀物偏移(如果有的話)、分配頭噴嘴205與基片111的表面之間的垂直距離、分配頭128’和/或基片111相對于彼此的速率和/或加速度、分配的液滴的速率、環(huán)境溫度和濕度以及其他受控制的和/或不受控制的因素。雖然這些參數(shù)或特性中的某些可分離并研宄，使得其在必要的相位調(diào)整上的影響可公平地預(yù)測，但是在某些情況下可以既不分離也不預(yù)測其他參數(shù)或特性。在這種情況下，如果需要的話，可在生產(chǎn)之前或生產(chǎn)期間實(shí)驗(yàn)上確定對于給定生產(chǎn)設(shè)備的精確的相位調(diào)整，使得在大批量生產(chǎn)期間獲得高度的準(zhǔn)確性、精確性以及可重復(fù)性。
[0131]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將要理解的，如果細(xì)胞陣列將用于基于核型分析的診斷，預(yù)定的分析物可以為能夠用市售的染色體著色試劑染色的一個或多個染色體。用于分析細(xì)胞陣列的成像系統(tǒng)可以為能夠檢測所包括的試劑(例如染色劑或探針以及細(xì)胞樣本中的染色體)之間的反應(yīng)的自動化機(jī)器或顯微鏡。
[0132]在某些實(shí)施方式中，并且同樣如上所述，分配系統(tǒng)或儀器108使用大體上包括與某些形式的數(shù)據(jù)存儲器接合的主CPU或計(jì)算機(jī)的控制器114。具體地，控制器可被劃分成五個基本子系統(tǒng):主CPU，協(xié)調(diào)控制電路、存儲器和邏輯電路、注射器停止計(jì)數(shù)電路以及閥點(diǎn)火電路。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解每個子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)協(xié)同工作以同時(shí)控制和協(xié)調(diào)步進(jìn)電機(jī)123、124、125、注射泵電機(jī)142以及閥分配器128，從而在基片111中或基片111上的預(yù)定位置處精確地混合、抽吸、運(yùn)輸、計(jì)量以及分配一定量的試劑或細(xì)胞樣本，以在用于進(jìn)行核型分析的基片上提供細(xì)胞樣本點(diǎn)的實(shí)時(shí)散布。根據(jù)需要或期望，控制器114還可協(xié)調(diào)并控制洗滌/凈化操作并且利用來自流體或細(xì)胞懸液存儲器116的流體再次填充分配儀器。
[0133]在一些實(shí)施方式中，在通過引用并入本文的、題為“METHOD AND APPARATUS FORHIGH-SPEED MICROFLUIDIC DISPENSING USING TEXT FILE CONTROL (用于使用文本文件控制的高速微流體分配的方法和儀器)”的第US2002/0159919A1號美國專利申請公開中更充分公開的，分配儀器108配備有與計(jì)算機(jī)軟件程序接合的控制器114，以引導(dǎo)用于系統(tǒng)的不同操作模式和不同應(yīng)用的分配和/或抽吸?？刂破?14與軟件程序協(xié)作使用文本文件數(shù)據(jù)，以精確地控制和協(xié)調(diào)分配儀器或系統(tǒng)108的操作。
[0134]用于核型分析和解析的染色體排列
[0135]根據(jù)某些實(shí)施方式，圖4為實(shí)時(shí)液滴分配技術(shù)的簡化的示意性視圖，例如，具有一個或多個分配器或分配通道128的移動分配頭128’，以在用于進(jìn)行核型分析的基片111上精確且均勻地散布細(xì)胞樣本點(diǎn)119。分配頭128’以預(yù)定速率“U”移動以從基片111之上的預(yù)定高度“H”分配具有預(yù)定沖擊速率“V”的細(xì)胞樣本液滴115，從而形成具有預(yù)定鋪展區(qū)域的細(xì)胞樣本點(diǎn)119。
[0136]根據(jù)某些實(shí)施方式，圖5為用于在用于進(jìn)行核型分析的基片111上精確地散布以及鋪展細(xì)胞樣本排列117的線分配模式的簡化的示意性俯視圖。在一個實(shí)施方式中，與基片111有關(guān)的分配運(yùn)動的優(yōu)選模式有利地減小了完成特定分配操作的時(shí)間。一旦沿第一行執(zhí)行第一線性通過，分配頭128’就反轉(zhuǎn)方向并沿相鄰的第二行執(zhí)行第二通過。與單向分配操作相比，這種雙向分配有利地減小了完成分配操作需要的時(shí)間。還可以預(yù)想，對于非連續(xù)的或間歇的分配，控制器114通過將分配頭128’直接分派至下一個期望目標(biāo)位置或者分派至相鄰的期望目標(biāo)位置會加速操作，而不必完成每個連續(xù)的通過或每個中間行。
[0137]根據(jù)某些實(shí)施方式，圖6為通過實(shí)時(shí)分配技術(shù)準(zhǔn)備的用于利用細(xì)胞樣本點(diǎn)119進(jìn)行核型分析的基片111上的可調(diào)節(jié)的點(diǎn)間隔排列117的簡化的示意性俯視圖。細(xì)胞樣本點(diǎn)的間隔和鋪展是可調(diào)節(jié)的以提供排列117的均勻的、可重復(fù)的以及精確的形成。
[0138]根據(jù)某些實(shí)施方式，圖7為通過實(shí)時(shí)分配技術(shù)準(zhǔn)備的用于進(jìn)行核型分析的基片111上的均勻排列的單細(xì)胞樣本117的簡化的示意性俯視圖。有利地，這克服了相關(guān)的傳統(tǒng)核型分析技術(shù)的許多不足。
[0139]根據(jù)某些實(shí)施方式，圖8和圖9為通過實(shí)時(shí)分配技術(shù)準(zhǔn)備的、具有用于進(jìn)行核型分析的染色體101的基本上均勻且離散的排列的基片111上的均勻排列的單細(xì)胞樣本117的簡化的示意性視圖。有利地，這允許用于核型分析的染色體101的精確的、可重復(fù)的以及一致的解析。
[0140]根據(jù)某些實(shí)施方式，圖10為與圖8和圖9的染色體排列相關(guān)的染色處理的簡化的側(cè)視圖。染色試劑、液體或探針312被施加于染色體101，并且至少部分地由于基片111上的細(xì)胞樣本117的染色體101的離散排列引起期望的染色排列。
[0141]圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)的、用于與圖8、圖9和圖10的染色處理和染色體排列相關(guān)的核型解析的顯微處理的簡化的側(cè)視圖。由于染色的細(xì)胞樣本117’的染色的染色體101’在基片111上形成的有效的以及離散的排列，顯微鏡或其他成像裝置314可精確地分析染色的細(xì)胞樣本117’的染色的染色體101’。
[0142]本發(fā)明的實(shí)施方式的一些優(yōu)點(diǎn)
[0143]所公開的方法的某些實(shí)施方式的一個優(yōu)點(diǎn)為，使用自動化方法以將細(xì)胞從特定細(xì)胞樣本的細(xì)胞懸液施加至基片或載片使得實(shí)驗(yàn)室處理更加有效。將細(xì)胞施加至載片的傳統(tǒng)的手動方法不理想地高度可變并且使得其難以從每天以及從每個技術(shù)人員獲得可重復(fù)的結(jié)果。該方法的一些實(shí)施方式使得能夠以生成期望的結(jié)果的方式(例如，精確且適當(dāng)?shù)劁佌褂糜谶M(jìn)行核型解析的細(xì)胞樣本的細(xì)胞及其染色體)使用自動化。
[0144]所公開的方法的某些實(shí)施方式的另一個優(yōu)點(diǎn)為與其他方法相比獲得了更好的結(jié)果。當(dāng)使用本發(fā)明的實(shí)施方式的新穎的、獨(dú)特的以及有創(chuàng)造性的方法時(shí)，質(zhì)量鋪展細(xì)胞的數(shù)量以及細(xì)胞和細(xì)胞樣本的染色體在基片或載片上的散布顯著地提高。
[0145]另一優(yōu)點(diǎn)是基片或載片上的細(xì)胞和染色體的鋪展可通過調(diào)整施加于基片或載片的滴狀物的前進(jìn)速率、間隔和體積以及數(shù)量而容易且精確地控制。
[0146]有利地，分配的液滴以預(yù)定方式在基片表面上鋪展以與其他分配的點(diǎn)一起占據(jù)預(yù)定的區(qū)域，從而在用于進(jìn)行核型分析目的的基片上形成細(xì)胞和/或染色體的均勻的、平均的、可再生的以及可重復(fù)的鋪展和分布。
[0147]另一個優(yōu)點(diǎn)是所期望的染色體鋪展的質(zhì)量影響隨后分配的染色與染色體在何種程度上相互作用。染色體隨后以容易且有效的方式有利地顯示以通過顯微鏡、成像裝置等進(jìn)行解析。
[0148]其他優(yōu)點(diǎn)包括，但不限于:分配系統(tǒng)相對于印刷區(qū)域的大小(長度和寬度)和位置的精確性和可重復(fù)性增強(qiáng)了自動化成像系統(tǒng)的效率；印刷區(qū)域的長度可從約Imm到約75_調(diào)整；印刷區(qū)域的寬度可從約mm到約25mm調(diào)整；基片或載片上的印刷區(qū)域的位置可從基片或載片原點(diǎn)關(guān)于基片或載片的長軸從Omm到約75mm調(diào)整；基片或載片上的印刷區(qū)域的位置可從基片或載片原點(diǎn)關(guān)于基片或載片的短軸從Omm到約25mm調(diào)整；基片或載片上的印刷區(qū)域的精確限定能夠可期望地允許一個以上的樣本施加于單個基片或載片；印刷在基片或載