基于信号的样本制备制造技术

本发明专利技术涉及基于信号的样本制备。描述了一种用于检测是否已在细胞样本中发生生物事件并且随后激活流控系统以在发生事件的时间点固定细胞的系统和方法。在一个例子中，样本制备系统包括照相机，照相机链接到正询问细胞样本的共焦显微镜。一旦已发生诸如结合事件的可检测的事件，样本制备系统释放固定剂以在检测到事件的时间点固定细胞。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及基于信号的样本制备。描述了一种用于检测是否已在细胞样本中发生生物事件并且随后激活流控系统以在发生事件的时间点固定细胞的系统和方法。在一个例子中，样本制备系统包括照相机，照相机链接到正询问细胞样本的共焦显微镜。一旦已发生诸如结合事件的可检测的事件，样本制备系统释放固定剂以在检测到事件的时间点固定细胞。【专利说明】基于信号的样本制备
本实施例涉及基于由生物样本产生的信号来制备生物样本的机器和方法。更具体地讲，本实施例涉及一种把图像分析用于样本的制备的过程控制的装置。
技术介绍
关联光学电子显微镜检查(CLEM)是公知方法,该方法包括使在样本的光学显微镜检查中发现的信息与来自该样本的电子显微镜检查的信息关联的一组过程。然而，需要执行许多不同的过程以制备已在光学显微镜检查下被分析的样本以便用于电子显微镜检查。光学显微镜检查用于动态活细胞，而电子显微镜检查依赖于固定的处理的样本。例如，生物标本(诸如，细胞或组织)需要被以各种方式合适地制备以使其稳定，减小其厚度(超薄切片)并且增加其电子光学对比度(染色)以便被利用电子显微镜检查合适地分析。在许多情况下，CI^M被用于研究发生在特定细胞或组织内的生物事件。例如，能够确定引入到细胞中的荧光蛋白的动力学，然后，通过获取样本并且执行一系列实验以固定并且处理该样本，细胞被固定以用于电子显微镜检查。这允许在电子显微镜下观看生物样本。然而，当前没有用于处理通过光学显微镜观察的样本以使它们被自动地、可再现地并且方便地处理以用于电子显微镜检查的全面而一致的方法。
技术实现思路
一个实施例是 一种用于控制样本制备的装置，该装置包括显微镜，显微镜被配置为提供生物样本的图像。还包括图像分析模块，图像分析模块被配置为分析提供的图像以确定是否已在生物样本中发生可检测的事件。流控(fluidics)激活模块也被配置为在可检测的事件已被确定的情况下被激活，其中所述激活导致对生物样本的处理。另一实施例是一种用于控制生物样本的制备的系统中的方法。这种方法包括:利用显微镜获得生物样本的图像，并且分析图像以确定是否已发生可检测的事件，其中如果已发生事件，则激活流控子系统以制备用于电子显微镜检查的生物样本。【专利附图】【附图说明】图1是样本制备系统的一个实施例的透视图。图2是捕捉安装在图1的样本制备系统内的样本支架的图像的显微镜的透视图。图3是根据一个实施例的具有微流控通道的样本支架的顶视图。图4是用于制备样本的系统的一个实施例的方框图。图5是用于制备样本的方法的一个实施例的流程图。图6是用于检测事件触发的方法的一个实施例的流程图。【具体实施方式】本专利技术的实施例涉及用于制备用于电子显微镜检查或其它类型的进一步分析的生物样本的样本处理系统和方法。在一个实施例中，该系统使用光学显微镜成像、捕捉图像分析和流控系统的实时反馈控制的组合来确定是否已发生特定细胞事件，然后在该时间点固定生物样本。例如,样本处理系统可使用高分辨率照相机来扫描生物样本以发现可检测的事件，诸如分子结合、形态改变、荧光或其它事件，然后触发另一过程以在生物样本上自动初始化所述另一过程。例如，所述另一过程可以是作为制备用于电子显微镜检查的样本中的第一步骤的快速冻结生物样本。因此，通过调整如这里所述的样本处理系统以便例如每当发生预定生物事件时总是固定特定样本，如这里所述的样本处理系统能够提供用于电子显微镜检查的可再现的样本制备。因此，如以下所讨论，通过分析附着于抗体的荧光染料或金色微球体何时结合到细胞表面并且随后触发固定反应，一系列的细胞样本能够被一致地处理。与在观察到特定事件时手工触发的当前系统相比，在确定在光学显微镜下发生的特定细胞事件时的固定反应的自动实时触发导致具有完全可再现的结果的样本制备系统。一个实施例包括这样的系统和方法:利用用于确定是否已发生可检测的事件的图像分析系统和用于根据由图像分析系统获得的信息处理样本的流控激活系统。图像分析系统可被配置为从任何类型的显微镜接收图像并且随后分析图像数据以便制定用于处理样本的一组处理指令。流控激活系统能够由处理指令控制以激活一个或多个处理子系统从而根据预定义的一组指令把固定流体释放到生物样本上。在生物样本的处理之前、在生物样本的处理期间和/或在生物样本的处理之后，该样本制备系统能够通过分析来自显微镜的捕捉图像来持续监测生物样本。例如，图像分析系统能够分析由显微镜捕捉的一系列空间和/或时间图像以确定是否已发生特定事件。类似地，图像分析系统能够在样本的处理期间分析一系列空间和/或时间图像以便例如确定是继续样本的处理还是改变样本的处理。另外，图像分析系统能够在样本的处理之后分析一系列空间和/或时间图像以确定是否已在样本的制备中发生任何错误。样本制备的自动化允许能够由具体定义的生物事件触发的全自动化系统在发生具体定义的事件的时刻捕捉并分析生物样本。这能够有益地增加样本制备的吞吐量和可再现性以及为样本操作员提供增加的易使用性。另外，该样本制备系统能够被集成到用于控制用于电子显微镜检查的样本制备的所有阶段的实时控制系统中。一些实施例提供这样一种系统:该系统被配置为基于由生物事件产生的信号处理或加工样本。感兴趣的生物事件能够是活样本中的动态事件。如这里更详细所讨论，由于样本制备的实时反馈控制，另一优点在于:能够在检测到事件时立即或几乎立即处理样本，由此在特定状态下或者在特定时间保持样本。生物样本处理的概述 如以下所讨论，许多不同类型的处理能够被应用于生物样本。本专利技术的实施例包括响应于由这里描述的系统检测到事件而由该系统激活的任何类型的处理。例如，响应于检测到事件，可开始化学固定。在这个系统中，流控系统将会释放能够使标本的移动大分子结构稳定的固定剂。例如，流控系统将会把具有醛类(诸如，甲醛和戊二醛)的化合物释放到化学交联蛋白。替代地，流控系统可释放诸如四氧化锇的化合物以固定脂类样本。在另一实施例中，流控系统可释放各成分以通过迅速冻结样本来冷冻固定生物样本。诸如液态氮、液态乙烯或液态氦的成分可被用于在生物样本内形成玻璃状(非结晶)冰以保持执行电子显微镜检查的能力。这个过程使标本保持在发生检测的事件时的标本的溶液状态的快照中。在这个实施例中，在生物样本被冷冻固定之后，能够随后通过使用切片机把生物样本打断或切片，然后在电子显微镜中观看生物样本。如这里所使用，术语“生物样本”能够包括来自生物有机体的任何类型的样本,但典型地包括组织、细胞、病毒、细胞结构或感兴趣的任何其它生物样本。检测生物事件 如这里所使用，术语“生物事件”或“感兴趣的生物事件”能够包括但不限于分子结合(例如，抗体结合)、荧光分子的检测、受体内化、受体结合或薄膜离子改变。能够在样本中的一个或多个位置检测生物事件。例如，能够在表面、分界面和/或在3-D体积中检测生物事件。在一些实施例中，如这里更详细所述，检测的位置将会确定要使用的(一个或多个)载物台。能够通过任何数量的技术来检测生物事件。例如，能够通过生物样本中的荧光、反射、干涉反射、透射光和/或定量相衬来检测生物事件。在一些实施例中，生物事件是标记类型事件，诸如荧光。在其它实施例中，生物事件是无标记类型事件。例如，无标记事件能够包括具有光谱的形式的分子的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制样本制备的装置，包括显微镜并且具有图像分析模块，显微镜被配置为具有用于提供生物样本的图像的照相机，图像分析模块被配置为分析来自照相机的图像，所述装置的特征在于：流控激活模块，被配置为在可检测的事件已被确定的情况下由图像分析模块激活，其中所述激活导致对生物样本的处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F里森，J格雷塞，M朗霍斯特，
申请(专利权)人：FEI公司，
类型：发明
国别省市：美国;US