用于生物样品染色的方法、设备和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于布置在载玻片上的多个生物样品染色的方法、自动化设备和系统，例如以用于组织学和细胞学检查。包括布置在框架中的载玻片的患者壳体被装载到该设备中，在该设备中，根据预定的或操作者规定的处理方案针对载玻片以不同的方式进行预处理，包括例如干燥、烘烤、脱蜡和目标检索以及染色。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于布置在载玻片上的多个生物样品染色的方法、自动化设备和系统，例如以用于组织学和细胞学检查。包括布置在框架中的载玻片的患者壳体被装载到该设备中，在该设备中，根据预定的或操作者规定的处理方案针对载玻片以不同的方式进行预处理，包括例如干燥、烘烤、脱蜡和目标检索以及染色。【专利说明】用于生物样品染色的方法、设备和系统
本专利技术涉及用于布置在载玻片上的多个生物样品染色的方法、自动化设备和系统。本专利技术用于例如组织学目的的和细胞学的检查的生物材料的处理。本专利技术的一个方面涉及在自动化染色设备中操作和处理安装在显微镜载玻片上的患者组织样品。
技术介绍
癌症是由细胞的不受控制的生长、随后入侵到相邻组织、并且有时候扩散到身体的其它部分而引起的疾病群。大多数癌症形成肿瘤，肿瘤可以导致器官衰竭，并且是全球性的死亡诱因。癌症由肿瘤专家诊断和治疗。决定性的诊断通常需要对通过例如外科手术、活组织检查或尸体解剖而提取的癌症样本直接进行组织学检查。这些样本在解剖病理学实验室中通过类似苏木精和曙红(称为H&E)初级染色和高级染色的染色技术，利用作为广为使用的方法的免疫组织化学(IHC)进行检查。免疫组织化学(IHC)是这样一种技术，其涉及使用特定的结合剂，例如抗体和抗体片段，来检测在组织样品中可能出现的特定抗原。免疫组织化学广泛用于临床和诊断应用，例如以诊断具体的疾病状态或状况，例如癌症。例如，可以根据从受检者获得的样品中存在的特定标记抗原来诊断特定类型的癌症。解剖病理学(AP)实验室接收来自活组织检查、外科手术或尸体解剖的新鲜组织或细胞样品。在典型的实验室分析工作流程中，整个器官或组织样品被切开且进行描述。样品被切割成较小的块状物，并且被固定在甲醛中，以保存该结构并保护组织免于降解。组织用福尔马林固定在盒中过夜，在乙醇浴中进行脱水，并且被包埋在石蜡块状物中(组织处理)，由此在显微镜用薄片切片机上切割成薄切片(1-10微米厚)。福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)的组织切片被安装到显微镜载玻片上，并且通常通过两个一般的途径来进行处理:首先，组织切片被烘烤和脱蜡(清蜡)，并且在简单且自动化的批处理器械中通过一系列试剂浴处理而借助于一般性初级染色苏木精和曙红(H&E)方法进行染色。H&E染色的载玻片由盖玻片覆盖，并且由病理学家利用明视野显微镜进行检查，以识别细胞形态和细胞结构，并且诊断疾病状态。剩余的载玻片经受更加特定分析的光学二次波，即所谓的高级染色，其显现根据初始H&E染色选择的组织切片中的特定的蛋白质、基因或组织结构。一种广泛使用的高级染色方法是免疫组织化学(IHC)，其是基于免疫的方法，用于显现组织中的蛋白质和结构，以用于检测和诊断癌症和其它疾病。对于IHC染色，载玻片经过多个复杂的步骤:(a)所谓的烘烤，以帮助将薄组织切片附着到载玻片；(b)脱腊，以移除组织中的石蜡包埋介质和脂肪成分；(C)通过加热和缓冲液处理或酶解而进行目标检索或抗原检索，其与之前的甲醛固定效果部分地相背，并且还使得组织肿胀；以及(d)利用初级和次级抗体的一系列孵育、多个洗涤和封阻次序、通常之后是次级抗体酶偶合物和色原体或荧光标记，来进行染色。由病理学家在明视野或荧光显微镜中检查在组织中得到的染色图案，该染色图案作为诊断的基础。各种已知的组织化学或免疫组织化学染色需要在限定的温度下，在特定时间段内以良好限定的序列添加和移除多种试剂。因此，已经提出了多种器械，其能够在计算机控制下同时执行由技术专家指定的各种各样的染色。被称为“染色器”的这些器械是实验室机械臂器械，能够用各种弄个试剂处理载玻片，并且受软件系统控制。某些染色器可以执行多个高级染色方案，某些包括烘烤、脱蜡和目标检索的处理步骤。以下描述特定的染色器。参照目标检索过程，对于所有待染色的目标而言没有单个目标检索方法或方案是理想的。还应当理解，选择最佳目标检索方法是若干因素之间的折中，包括具体固定方法、优选的特定染色强度和可能变化的组织形态。对于具体的情况，熟练的病理学家将优选使用具体目标的抗体、适合于特定抗体的染色方案和最佳目标检索方法、以及组织固定方法的最佳实践组合。当前，没有自动化染色器器械能够在不将器械生产能力牺牲到手动染色操作更加有效的程度的情况下提供执行最佳方案的可能性。通常，甚至在高度自动化的解剖病理学实验室中，用于处理样品的多种工作流程包括手动和自动过程。甚至大多数自动化实验室依赖于手动且即时地将样品和载玻片搬运、移动、排序和装载进入和离开多种器械平台，来获得高效的工作流程。由于以下因素的变化:一般患者压力、操作院中的活动、医院中的传输路线和科室之间的传输路线、以及职员可用性，包括当病理学家或其它专家能够进行最终检查和诊断的情况，而使得样品处理工作流程的产率要求随时间而变化。因此，实际手动样品和载玻片搬运计划，包括器械-操作者交互作用，始终是变化的，并且优化并不是直截了当的。许多采样数据，例如患者ID、数据、来自总体或活组织检查的信息以及一批的切片数量，通过实验室信息网络共享，在自动化平台之间通过先进标签系统而得到辅助。尽管这样，但是应当理解，样品和载玻片在器械平台之间以复杂的图案物理地手动移动。尽管最近在基于软件的工作流程计划优化工具和倾斜处理优化工具方面取得了进步，但是实验室中的工作流程是有压力的，并且对人员存在需求，原因是速度通过不断改变外部产量需求和器械平台的循环时间而设定。另外，当器械以类似模式的批次操作且平台上的过程时间长时，操作者的多个手动样品处理步骤受限于器械的节奏。尽管解剖病理学实验室的工作流程与临床化学和微生物实验室中找到的那些工作流程共享了某些特征，但是在样品处理和评估方面仍然存在基本的差别。在临床化学和微生物实验室中，样品(例如血液、尿液或来自患者的其它样品)被分配到多个测试管、药水瓶或井管中，并且在若干自动化平台上通过多个过程进行处理。来自各个过程的输出是数字化数据或者说是数字化处理的数据组，它们易于组合以形成最终的诊断，而不需要进一步的物理样品。这种数字化的输出格式与解剖病理学实验室中的输出形成强烈对比，在解剖病理学实验室中，来自整个患者壳体的处理的样品载玻片通常在一起进行视觉检查，同时获得诊断。病理学家通过检查整个壳体，即组合的载玻片的初级和特定染色图案以及细胞和组织形态，来进行诊断。另外，载玻片格式自身使得器械、过程和处理要求与例如临床化学实验室不同。小瓶或其它管可以被闭合，固定地保持例如处理试剂，并且通过机械手进行传输。载玻片是平的，不能够保持试剂，并且样品可能容易地被刮伤、变干或以其它方式损坏。未处理过的和处理过的载玻片作为单个载玻片、在特定的平托盘上或者在所谓的支架中而在实验室中进行传输和存储。支架具有两种一般的形式。第一种是这样的支架，在该支架处，载玻片堆叠成平行面板，从而形成竖向或水平的叠堆。例子包括Sakura型载玻片支架或托架(Sakura Finetek,日本)或者类似的类型。这些支架广泛用于实验室相互运输以及多个品牌的初级(H&E)和特定染色剂(SS)染色器械，其中相同支架中的所有载玻片利用相同的方案进行处理，并且与自动盖玻片器械相兼容。其它类型的支架具有彼此紧挨着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于布置在多个载玻片上的多个生物样品染色的方法，其包括：(a)将载玻片布置在框架中以形成壳体，在所述壳体中多个载玻片被保持在框架中相应部位处的相互固定位置中；(b)将壳体装载到自动化染色设备中，所述自动化染色设备包括：处理部分，所述处理部分包括用于载玻片的预处理和染色的多个工位；和存储部分，所述存储部分用于在壳体处于处理部分外侧时存储该壳体；(c)使控制染色设备的操作的电子控制系统将载玻片标识符分配到壳体中的每个载玻片；(d)将用于壳体内的载玻片中的至少一个载玻片的第一处理方案和用于壳体内的载玻片中的至少另一个载玻片的第二处理方案加载到所述电子控制系统中，其中每个处理方案识别染色过程的至少一个预处理操作和至少一个染色操作，并且提供所述预处理操作和染色操作中的每一个操作的至少一个过程参数值，并且其中所述第一处理方案的至少一个过程参数值与所述第二处理方案的至少一个过程参数值不同；(e)使得自动化设备的所述多个工位：使壳体中的每个载玻片根据所述至少一个过程参数经受所述预处理操作和所述染色操作，该自动化设备针对壳体中的至少两个载玻片以不同的方式执行预处理操作和可选的染色操作，并且根据处理方案的要求将壳体移动到工位和从工位移动壳体；其中使每个载玻片经受所述预处理的步骤包括：使载玻片经受在目标检索单元中执行的目标检索操作，在每个目标检索单元仅仅容纳单个载玻片时在该目标检索单元中执行目标检索，以便针对每一个载玻片单独地控制目标检索操作；(f)将壳体从自动化染色设备的处理部分卸载；(g)在一时间点处将壳体存储在自动化设备的存储部分中，该时间点出现在电子控制系统将载玻片标识符分配到壳体中的每个载玻片之前或之后，和：●在将壳体装载到自动化染色设备的处理部分中之前；或●在完成所述预处理操作和所述染色操作中的至少一个操作之后，但是在完成后续的所述预处理操作和所述染色操作中的一个操作之前；或●在完成所述染色操作之后，但是在完成后续的后染色操作之前；或●在完成所有的所述预处理操作、所述染色操作和所述后染色操作之后；其中在步骤(b)至(g)中，从将壳体装载到自动化染色设备中时的第一时间点直到壳体已经从自动化染色设备移除时的后来的第二时间点，载玻片始终保持固定到框架。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·温特，
申请(专利权)人：胜利医疗系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK