專利名稱:用于流體注射的載片盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于保持試劑和將試劑供應(yīng)到帶有要被化驗(yàn)的樣品的一載片的改進(jìn)的盒子以及使用該盒子的方法。
發(fā)明概要本發(fā)明的一實(shí)施例涉及一種用于保持一載片的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有一側(cè)壁和一頂部的一殼體。頂部包括被一外凸緣包圍的一凹槽。該系統(tǒng)還包括與凹槽連通的一入口和一提升機(jī)構(gòu),該提升機(jī)構(gòu)能夠容納載片和將載片朝殼體的頂部上升,以使載片與外凸緣接合,以便形成一分析空腔。這些部分結(jié)合在一起形成一分析空腔,在該空腔內(nèi)可以進(jìn)行化驗(yàn)。
背景技術(shù):
生物樣品在玻璃載片上的加工處理已具有很長歷史。比較以前多年的相對簡單的染料和著色劑,用于分析的許多新技術(shù)是顯著地變得更復(fù)雜和各種試劑也更加昂貴。免疫測定法、雜交化驗(yàn)和在現(xiàn)場核酸放大化驗(yàn)尤其要求消耗試劑、需要準(zhǔn)確的定時(shí)和需要精確的溫度控制。因?yàn)閼?yīng)該將試劑施到一精確控制的厚度,所以這些是特別要求的。另外,這些試樣中的某些試樣包括載片和試劑的加熱,以產(chǎn)生酶反應(yīng),而且在處理過程中試劑必須不被蒸發(fā)。此外,需要盡可能地自動地進(jìn)行化驗(yàn),以節(jié)省費(fèi)用和提高可靠性和準(zhǔn)確性。
為了清楚地理解和易于使用本發(fā)明,將結(jié)合下列附圖敘述本發(fā)明,在附圖中圖1是示出按照本發(fā)明的一盒子的分解立體圖;圖2是按照本發(fā)明的一實(shí)施例的一盒子的平面圖;圖3示出了按照本發(fā)明的一實(shí)施例的一盒子的剖視圖;
圖4是按照本發(fā)明的一實(shí)施例的一單向閥的分解立體圖;圖5是用于直接加熱或冷卻按照本發(fā)明的一實(shí)施例布置的一載片用的一提升板的立體圖;圖6是按照本發(fā)明的一實(shí)施例的、可以用于混和一試劑的一設(shè)備的示意圖;圖7示出了按照本發(fā)明的一實(shí)施例的、在一傾斜位置的圖6的設(shè)備;以及圖8是按照本發(fā)明的、示出使用一盒子的一示范性方法的一流程圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的一實(shí)施例涉及一種保持試劑和將試劑施加到帶有要被化驗(yàn)的一樣品的一顯微鏡載片的改進(jìn)的盒子。通常,該盒子可以被構(gòu)造成具有頂、側(cè)和端壁和一開口的一小盒狀殼體,帶有要被調(diào)研的一試樣的一載片插入在該開口之內(nèi)。在本說明書中所使用的術(shù)語“分析空腔”涉及在頂、側(cè)和端壁之間形成的一淺的密封空間。術(shù)語“試樣”涉及施加于一載片的化驗(yàn)試劑或液體,該載片在若干點(diǎn)或區(qū)域可以帶有吸取一試樣的若干部分或與其起反應(yīng)的若干分析試劑。例如,一系列的核酸點(diǎn)能夠是將用一探頭或諸探頭的組合進(jìn)行化驗(yàn)的若干單個(gè)樣品。作為另一個(gè)例子,可以使用該排列檢測在空腔內(nèi)的溶液中存在某些結(jié)果,因此該溶液是樣品。任何類型的試樣可以使用本發(fā)明的盒子。最后,名稱“分析物”涉及進(jìn)行分析的任何材料,包括任何生物材料,例如包括核酸、包括肽的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類或代謝產(chǎn)物或其它小生物分子或例如細(xì)胞器、細(xì)胞或一組織的生物結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)。
可以將該盒子設(shè)計(jì)成例如以這樣的方式保持載片,即,在載片表面之上產(chǎn)生一淺的密封的分析空腔,以便對載片上的一試樣施加和抽吸一系列的液體溶液。在這方面,該盒子可以適合于例如包括DNA微陣列雜交、免疫組織化學(xué)染色或者包含一液體薄膜與一層相互作用的任何技術(shù)或工藝。該盒子還可以用于在化學(xué)的、臨床的、生物化學(xué)的或分子生物分析期間的樣品的自動處理和加工工藝,或者用于包括例如用于電離子透入法的一凝膠的分析結(jié)構(gòu)的建立。
圖1是按照本發(fā)明的一實(shí)施例的、示出一盒子5的諸基本組成部分的一分解立體圖。如圖所示,盒子5包括一小的盒狀殼體12,該殼體包括大體矩形設(shè)置的諸側(cè)壁14和諸端壁16;一載片10;一透明頂壁18(也稱為“透鏡18”);一矩形襯墊24;一提升板30;總地標(biāo)為32的一提升機(jī)構(gòu);一輸入孔42和一輸出孔44。兩端壁16中的一個(gè)可以具有一開口20,帶有一試樣的載片10可以通過該開口插入。相對的端壁16可以包括一類似的開口39,可以通過該開口操縱載片10。在工作中,提升機(jī)構(gòu)32將載片10朝殼體12的頂壁18向上提升和進(jìn)入與周邊襯墊24密封接合,這樣在頂壁18與載片10之間形成一密封的淺的分析空腔29(在圖3中示出),該空腔深約0.001至0.002英寸。可以將分析空腔的淺的深度設(shè)計(jì)成保證在該空腔內(nèi)的液體會保持一均勻的厚度和保證不形成氣泡,除非作為化學(xué)反應(yīng)的一副產(chǎn)品。
在制造期間,或隨后通過永久地粘合或其它連接結(jié)構(gòu),例如包括膠合、熔合、超聲波熔合、沖擊、卷邊、壓配合、溶劑粘合、銅焊、用緊固件固定、撳扣配合和在該領(lǐng)域中已知的類似方法可以將透鏡18附連于殼體12。按照另一實(shí)施例,在它的制造期間透鏡可以形成為框架的一部分。
透鏡18可以包括與在空腔內(nèi)要進(jìn)行的化驗(yàn)相容的任何材料,例如塑料、金屬、陶瓷、纖維復(fù)合物或它們的任何組合。透鏡18可以有覆蓋層,以保護(hù)試樣不受基礎(chǔ)材料的影響。為了保持形成空腔的透鏡的表面為一平面,可以由例如連續(xù)壓注模制的諸方法形成,使在透鏡材料中殘余應(yīng)變和應(yīng)力為最小。
提升機(jī)構(gòu)32包括一基本正弦曲線形狀的片簧34和一載片釋放件36(也稱為一“滑動彈簧鎖36”)。彈簧34位于壓板30與載片釋放件36之間。載片釋放件36具有一上表面,該上表面的形狀與片簧34的形狀互補(bǔ)。載片釋放件36可以通過殼體12的端板16中的開口39移入和移出殼體12。片簧34和載片釋放件36的外形被構(gòu)造成在朝外拉動載片釋放件36時(shí)在載片釋放件36與彈簧34之間存在一對準(zhǔn)的界面,使彈簧34和提升板30下降到在載片釋放件36的基本正弦曲線形狀之內(nèi)的一下降位置以釋放載片10。在該下降位置盒子5適合于通過開口20插入和取出載片10。當(dāng)將載片釋放件36推回到殼體12內(nèi)時(shí),在釋放件36與彈簧34之間存在一不對準(zhǔn)的界面,致使提升板30向上移動,以將載片10壓靠著襯墊24和圍繞透鏡18的周邊形成一凸邊或凸緣28,如圖3所示。載片釋放件36包括一楔形指狀部分38,該部分可與從壓板30向下延伸的一U形夾頭上的一孔嚙合。該夾頭40延伸通過彈簧34中的一狹槽43。當(dāng)抽出載片釋放件36時(shí),指狀部分38嚙合于夾頭40,向下拉動提升板30,以避免提升板變成被粘住的任何可能性。
按照一實(shí)施例,透鏡18在至少一波長段或該頻譜區(qū)域內(nèi)可以具有很大的透射率,或者可以是通過任何所需方法與該盒子和一分析物的一特性的測量相一致的,從而可以觀察、閱讀或控制該化驗(yàn),而不要打開盒子。按照另一實(shí)施例,盒子可以帶有通過殼體12或通過彈簧34、提升板30以及載片釋放件36或通過所有這些部分的一視孔,用于觀察載片10。觀測的任何分析有用的措施都可與該盒子一起使用??梢允褂萌魏尾ㄩL的電磁輻射于這觀測,包括(但不局限于)紅外線、可見光線和紫外線。
按照另一實(shí)施例,盒子5可以帶有例如通過彈簧34和提升板30的諸探頭窗口(未示出),該窗口允許用探頭直接測量載片10的溫度,用一紅外線傳感器或類似裝置、或者用于測量或指明試樣特性的其它裝置間接測量。分析空腔29和/或載片10的其它探頭包括但不局限于超聲波和其它壓力波技術(shù),例如熒光、熒光偏振、磷化、熱發(fā)光、離子輻射的發(fā)射或吸收、導(dǎo)電性、磁效應(yīng)、靜電效應(yīng)以及用于探測分析空腔29的其它適當(dāng)?shù)姆椒ā?br>
可以固定于透鏡18的、裝有閥門的入口和出口孔42和44能夠允許所選擇的流體進(jìn)入或吸出分析空腔29,同時(shí)使一液體的蒸發(fā)為最小,即使例如在一保溫期間對盒子5加熱時(shí)也是如此。至少一孔裝備有一單向或止回閥,該閥可以在諸試劑交換期間防止載留氣泡。入口孔42其中也包括一彈性外密封件46,該密封件與一套管或用于將液體注入盒子5內(nèi)的類似裝置形成一氣密嚙合。雖然盒子5在透鏡18上設(shè)有孔42和44,本領(lǐng)域的那些普通熟練人員會理解孔42和44可以放置在與分析空腔29的內(nèi)部連通的任何方便的位置。以下結(jié)合圖4將更詳細(xì)地?cái)⑹隹?2和44。
在許多方面與載片釋放件36類似,載片釋放件的另一實(shí)施例帶有一斜面狀特征,以致當(dāng)拉動載片釋放件離開殼體12時(shí),載片釋放件可以接觸提升板30的底部和向下拉動提升板30。將載片釋放件推入殼體12使這過程返過來和再迫使提升板30上升,如果存在有載片10就密封了分析空腔29。
雖然盒子5裝備有彈簧34,本領(lǐng)域的那些普通熟練人員會理解其它的提升結(jié)構(gòu)會是適當(dāng)?shù)模ㄒ恍ㄐ误w、夾子、凸輪、杠桿或活塞(或由液壓或氣動或電氣傳動的類似裝置)。那些普通的熟練人員還會理解到能由一提升裝置施加該壓力和由例如一條粘合帶或一銷型互鎖的其它結(jié)構(gòu)保持該壓力。
可由在化驗(yàn)的溫度和壓力下維持一所需彈性程度的任何適合材料制造該襯墊,該溫度可為攝氏約20度至100度,以及壓力通常小于環(huán)境壓力之上一巴左右。按照一實(shí)施例,在透鏡18的最初模制期間通過插入模制形成一凹槽26(見圖2)。通過透鏡18到達(dá)凹槽26的底部的諸出口孔用作在模制期間的出口通道和在襯墊材料冷卻之后作為襯墊24的諸保持部分。圖1示出了圍繞透鏡18的周邊的這些孔。
盒子5可以包括任何合適的材料,例如包括塑料、金屬或它們的任意組合。例如在要導(dǎo)熱時(shí)可以使用金屬??梢允褂萌魏螛?biāo)準(zhǔn)制造技術(shù),包括切割、沖壓、鑄造、機(jī)加工、壓力成形、模制和注模制造諸零件。
圖2示出了按照本發(fā)明的一實(shí)施例的透鏡18的下側(cè)面。如圖所示,透鏡18的下側(cè)面包括一稍許凹入的區(qū)域22(也稱為“內(nèi)表面”)、形成在該凹入?yún)^(qū)域22的邊緣處的凹槽26、一輸入通道58、一輸出堤60和一輸出通道62。輸入孔42在圖2中位于左側(cè)。凹槽26被設(shè)計(jì)成永久地或可去除地接納彈性矩形襯墊24,使襯墊24的下邊緣向下突出超過凸緣28(見圖3)。該結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)成在載片10被向上朝透鏡18推動時(shí),載片10的上表面的四周邊緣會接合于凸緣28,以及如此進(jìn)行中會接合和壓縮襯墊24,在載片10與襯墊24之間實(shí)施一密封。載片10與凸緣28的接合精密地形成了在載片10的上表面與透鏡18的下側(cè)面之間的空間,因此形成了分析空腔29的深度。透鏡18的下側(cè)面被構(gòu)造成在液體注入期間能減少氣泡的影響。
可以將輸入通道58切削或模制進(jìn)入透鏡18的內(nèi)表面內(nèi),以控制液體流入分析空腔29。液體通過輸入孔42進(jìn)入空腔。它首先注滿通道58。隨著更多的液體進(jìn)入,液體開始以一均勻的波陣面沿著和朝向分析空腔29的相對端流動。該波陣面通過該空腔前進(jìn),直至它到達(dá)輸出堤60、稍許從透鏡18的內(nèi)表面22突出的一彎曲的狹凸邊。堤60迫使液體的流動朝向空腔的諸側(cè)和諸角落。否則可能集聚在空腔的諸角落的氣泡被沖入輸出通道。輸出通道62在諸角落傾斜,以便于液體和氣泡運(yùn)動至輸出孔44。
圖3是按照本發(fā)明的一實(shí)施例的盒子5的一縱向剖視圖。提升板30可以在一下方位置與一提升位置之間移動,在下方位置中當(dāng)載片10通過插入開口20被插入時(shí)載片10可以被置于它的上表面上,在提升位置中載片10被向上推壓,與凸緣28接合和與襯墊24成為密封關(guān)系。由提升機(jī)構(gòu)32使提升板30上升和下降。
圖4示出了按照本發(fā)明的一實(shí)施例的一示范性的閥組件48的各構(gòu)件,該組件可以被結(jié)合進(jìn)入各孔42和44。閥48包括一輸入部分50、一輸出部分52和一彈性隔膜54。輸入和輸出部分50和52由使用在該裝置內(nèi)的、在適度力作用下幾乎沒有彈性的一剛性材料制成。隔膜由一彈性材料制成。隔膜54在輸入和輸出部分50和52之間、圍繞它的周圍邊緣被夾住和密封,在組裝期間在輸入部分50的一中凸表面上張緊。輸出部分52的一內(nèi)表面是凹入的,以能使隔膜54充分彎曲,從而開放一輸入通道53以使流動通過在隔膜54中的許多周向孔51和輸出部分52的出口通道55。液體或氣體(防止蒸發(fā))的反向流動被受偏壓的隔膜54的中央部分借助于其內(nèi)在彈性依靠于入口通道53而被阻擋。在跨越閥48產(chǎn)生一足夠的壓差時(shí)通過閥48向前的流通就開始,從而造成隔膜54的中央部分離開入口通道彎曲。該壓差可以由傳送到閥48的入口側(cè)的液體的正壓力或施加到出口側(cè)的吸力所產(chǎn)生,隔膜54的材料的彈性特征以及厚度和隔膜的張緊程度決定了閥48的破裂壓力。
例如該壓差可以在2至5磅/英寸2。在壓力或真空作用下載片10彎曲的程度將決定了所需要的壓力上限。因?yàn)樵诒仄陂g一較高的背壓能夠減少試劑損失,所以下限在某種程度上指示了密封的質(zhì)量。
閥48可以直接固定于透鏡,以使死容積最小,因此試劑浪費(fèi)最小。按照一實(shí)施例,將輸出部分放置得很靠近隔膜54可以使死容積最小。此外,為了防止阻塞,輸出部分52的內(nèi)表面可以包括從出口孔輻射的諸淺槽,這些槽使液體從隔膜54中的諸孔流至出口孔??梢詫⒅T閥48定向成允許一液流從入口通過分析空腔29至出口,以致當(dāng)一最初的或一替換試劑通過分析空腔29時(shí)將不會發(fā)生顯著的混和。
按照一實(shí)施例,可以將盒子5的出口孔44設(shè)置成較入口孔42要求一更大的破裂壓力,以便產(chǎn)生與液體注入該空腔相對抗的一連續(xù)背壓。該背壓平衡了由透鏡18的內(nèi)表面和載片10的一上表面的封閉地分開的諸表面產(chǎn)生的毛細(xì)管能量。在液入注入過程中,如果允許毛細(xì)管作用拉動液體通過分析間隙,那么在液體層中可能產(chǎn)生氣泡。通過選擇隔膜厚度和材料可以產(chǎn)生輸出孔44的較高的破裂壓力,或者通過將輸出孔44連接至一外部限流裝置(external flow restriction device)可以提供該較高的破裂壓力。
按照一實(shí)施例,可以將管道連接至閥48,以供應(yīng)和接受液體。例如在制造期間在閥48的入口或出口側(cè)上可以包括一管道連接的螺紋接頭(未示出)?;蛘?,可以將閥48的暴露表面設(shè)計(jì)成使一機(jī)械手連接件能夠與它們配合和形成由該連接件對于入口或出口孔42和44的一輕微力所密封的一簡單連接。
圖5是按照本發(fā)明的一實(shí)施例的一提升板500的一立體圖,該板用于加熱和冷卻直接在這樣的布置之下的一載片。除了提升板500包括一氣體流入孔502、一氣體排出孔以及可以方便載片10的插入的一傾斜邊緣506之外,提升板500在許多方面類似于提升板30。在工作中,提升板500向上朝殼體12的頂壁18提起載片10,使載片依靠著周邊的襯墊24和凸緣28在載片10與提升板500的一頂表面522之間留下約0.010英寸的一間隙。氣體注入孔502和氣體排出孔504與該間隙連通,使一氣體能在載片10之下流動,用于通過強(qiáng)制的和自然的對流進(jìn)行加熱和冷卻。按照另一實(shí)施例,可以設(shè)計(jì)在載片10與提升板500之間的間隙,以容納各種溫度的液體。
分析空腔29的高度變化可以造成在將液體引入這空腔的過程中不需要的流動特性。這空腔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)可能經(jīng)常變成有限制的擴(kuò)散,產(chǎn)生在該空腔高度方面大量的許多局部變化。深度一致的一分析空腔可以有助于均一通過該空腔的流動特性。
在保溫期間,可以通過直接紅外線輻射或者通過將一含鐵的金屬板放置在提升機(jī)構(gòu)32的頂部處直接在載片10之下和利用感應(yīng)加熱對盒子5加熱。或者,通過將熱氣體經(jīng)氣體注入孔502注入、通過空腔,同時(shí)監(jiān)測通過氣體排出孔504排出的氣體的溫度。按照另一實(shí)施例,通過將整個(gè)組件放入一爐子或其它溫控空間內(nèi)可以對載片10加熱,用于長期保溫或過夜的雜交(overnight hybridization)。此外,通過機(jī)械的、超聲波或其它混和裝置可以混和或攪動分析空腔29內(nèi)的液體,以改進(jìn)反應(yīng)質(zhì)量。
圖6是按照本發(fā)明的一實(shí)施例、可用于混和一試劑555的一設(shè)備550的示意圖。該設(shè)備550包括與一可轉(zhuǎn)盤552摩擦接觸的一盒子551。可轉(zhuǎn)盤552連接于用來圍繞一垂直軸線559轉(zhuǎn)動盤552的一轉(zhuǎn)動組件554和用來相對于水平面558傾斜轉(zhuǎn)動盤552的一傾斜組件589。盒子包括帶有一試劑555和一氣泡557的一分析空腔553。除了分析空腔553的深度大約0.01至0.04英寸而不是0.001至0.002英寸之外,盒子551類似于盒子5。
類似地,圖7示出了帶有盒子551和傾斜的可轉(zhuǎn)盤552的設(shè)備550,例如通過傾斜組件589,相對于水平面558形成一角度556。按照這一實(shí)施例,通過引入空氣或其它不可凝結(jié)的氣體例如氣泡557,可以在分析空腔553內(nèi)進(jìn)行混和,由此,如果例如通過圖6中的設(shè)備使盒子551傾斜和旋轉(zhuǎn),氣泡557能夠運(yùn)動經(jīng)過整個(gè)分析空腔553并混和了試劑555。
例如,可以操縱盒子551使氣泡圍繞分析空腔553的周邊運(yùn)行。如果盒子551以約0.2轉(zhuǎn)/秒的速度轉(zhuǎn)動了約為10°至20°的角度556,可以進(jìn)行充分的混和。本領(lǐng)域的那些普通熟練人員會理解到可以根據(jù)分析空腔553內(nèi)部的毛細(xì)管作用力和分析空腔553內(nèi)的液體粘度改變角度556和盒子551的轉(zhuǎn)速。
在許多試樣中,必須將液體引入盒子、保溫、去除以及可選擇地漂洗。為了以可重復(fù)的一方式進(jìn)行這項(xiàng)工作,盒子必須讓液體以一均勻方式施加到內(nèi)表面。尤其,在施加步驟中施加液體時(shí)不應(yīng)形成氣泡。但是,氣泡的形成可以是在諸試樣與諸試劑之間或之中的化學(xué)反應(yīng)的一副產(chǎn)品。盒子必須讓液體從載片的表面去除和再施加相同的液體或不同的液體而不違反上述諸要求。使用一真空源或通過施加于盒子的入口側(cè)的壓力可以完成從盒子去除液體。按照一實(shí)施例,可以用一惰性液體,例如一含鹽溶液沖去第一液體,為一第二液體準(zhǔn)備該盒子。
可以使用任何適當(dāng)方法將液體加至分析空腔29或去除它們。例如,當(dāng)液體或氣體被注入盒子5的入口42內(nèi)時(shí)液體推靠于隔膜,從而改變它的形狀。這過程打開了用于液體或氣體流過閥48的路徑。對出口孔44施加一真空會產(chǎn)生相同的效果。如以上所指出,該隔膜材料的彈性特點(diǎn)和隔膜54的厚度決定了閥48的總背壓。等效的思考應(yīng)用其它單向閥設(shè)計(jì),例如單件“鴨嘴形的”閥和其它形式。例如,通過調(diào)節(jié)在一“提升閥和彈簧”型單向閥中的彈簧力,或者通過改變在一鴨嘴型閥中的狹長切口的長度或塑料厚度,可以調(diào)節(jié)打開力。
可以按任何適當(dāng)方式組裝本發(fā)明的盒子5,例如通過將載片釋放件36和彈簧34放入殼體12,然后提升板30。單獨(dú)地,襯墊24可以形成在溝槽26中,閥42和44可以永久地結(jié)合于透鏡。其次,可以將透鏡18放入殼體12的頂部內(nèi)和永久地粘接于其內(nèi)。最后,如果需要可以包裝和消毒盒子5。
圖8示出了使用按照本發(fā)明的盒子5的一示范性方法600。在一玻璃載片上印有一系列包括要被試驗(yàn)的DNA點(diǎn)(步驟602)和對這些點(diǎn)染色和焙烘充分長的時(shí)間,以保證粘合。按照一實(shí)施例,DNA可以粘接于設(shè)置在載片的表面上的一材料。在步驟606中將載片插入本發(fā)明的一盒子內(nèi),以及在步驟608中閉合該盒子。然后將該盒子運(yùn)送至一工位和整齊放置用于加工處理。在步驟610和612中,在加工處理工位,將一注入器和一真空管線壓靠于盒子的入口和出口孔。
在步驟614中,首先用一陣列的緩沖溶液沖洗該板,以水合試樣和部分地使它變性。抽氣設(shè)備排空該空腔5秒鐘,然后注射器注入足夠的第一沖洗溶液,以注滿該空腔。反復(fù)這步驟兩次,然后用沖洗液對盒子保溫一預(yù)定時(shí)期。用第二緩沖溶液進(jìn)行相同的步驟,然后用雜交緩沖溶液進(jìn)行第三次沖洗,每次用連接于沖洗溶液源的一不同注射器注入。
其次,在步驟616中排空該盒子,將包括示蹤探頭的雜交緩沖溶液注入該盒子,注滿空腔。將該盒子放入攝氏42度(或一不同溫度,這取決于具體的雜交和所需的迫切程度)的潤濕的恒溫箱內(nèi)12至16小時(shí)。潤濕作用減小了蒸發(fā)用的驅(qū)動力。
在完成雜交之后漂洗該盒子,以去除探頭,使用三次改變沖洗緩沖溶液,即抽真空之后注入更多緩沖溶液。然后冷卻該盒子,和類似地用其它緩沖溶液漂洗和抽真空。以一方便的速率,例如約100毫升/秒在足夠干燥載片的一已知的充分長的時(shí)間內(nèi)強(qiáng)制干熱氮?dú)馔ㄟ^分析空腔以干燥該盒子。將帶有由背壓保持閥所保持的氮?dú)獾恼麄€(gè)盒子放入一黑暗的地方,直至進(jìn)行以后的分析。為保護(hù)通常使用在這過程中的熒光探頭,沒有氧和光線可能是很重要的。
通常,在步驟618中將從盒子取出載片和將它直接放置在能夠閱讀用在特定試樣中的具體點(diǎn)的尺寸和點(diǎn)陣列尺寸的一標(biāo)準(zhǔn)熒光閱讀機(jī)內(nèi)。在步驟622中終止過程600之前,在步驟620中可以清潔或丟棄該盒子,以防止有與另一試樣交叉污染的任何可能性。
關(guān)于包含蛋白質(zhì)或碳?xì)浠衔?,或者包括?xì)胞、組織和細(xì)胞器的其它生物材料的免疫化驗(yàn)或其它化驗(yàn)?zāi)軌蛟O(shè)計(jì)類似的過程;以及對于任何種類的結(jié)合化驗(yàn)(binding assay)、不一定非生化的化驗(yàn)不可。盒子保持被密封的性能使厭氧化驗(yàn)易于進(jìn)行。并且,迅速調(diào)換試劑溶液的性能在許多情況中,包括動態(tài)分析是一優(yōu)越性。例如,用適當(dāng)機(jī)械能夠在基本短于1秒的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行上述三次交換漂洗。
在這些盒子內(nèi)厚度的精度和內(nèi)在的濕度控制還能夠用于要求一支承的相關(guān)化驗(yàn)中。例如,25微米的一厚度適合用于薄層電泳(thin layer electrophoresis),通過提供多個(gè)試樣注入口或通過在固定于載片的一多孔材料中提供諸試樣以及然后流入膠體的或非膠體的類型的一電泳的分離介質(zhì),在這些盒子中能夠進(jìn)行薄層電泳。將諸電極裝配進(jìn)入透鏡,尤其用于這目的。然后,將電壓施加于這些電極,用于電泳分離的目的。
因?yàn)楹穸饶軌虮恢瞥蔀槁湓谙嗤耐ㄓ梅秶鷥?nèi),該結(jié)果和過程大體類似于用“毛細(xì)管作用”電泳所得到的結(jié)果。厚度在約250微米(0.25毫米)之下的電泳層可能難于鑄造。目前使用中的毛細(xì)管作用通常在約40至約100微米的范圍內(nèi)。因此,在電泳方面對于空腔厚度的一適當(dāng)范圍是在約10至約250微米的范圍內(nèi)。
以上敘述局限于本發(fā)明的少數(shù)特定實(shí)施例。但是,顯然對本發(fā)明可以作出許多變化和修改,并獲得本發(fā)明的某些或全部優(yōu)點(diǎn)。所以,所附權(quán)利要求書的目的是復(fù)蓋所有這些變化和修改,這是因?yàn)檫@些變化和修改都在本發(fā)明的實(shí)際原理和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于保持一載片的系統(tǒng),它包括一殼體,它具有一側(cè)壁和一頂部,該頂部具有被一外凸緣包圍的一凹槽;一入口孔,它與該凹槽連通;以及一提升機(jī)構(gòu),它能夠容納載片和用于將載片朝殼體的頂部上升,以使載片與外凸緣接合形成一分析空腔。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括設(shè)置在載片與外凸緣之間的一襯墊。
3.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,外凸緣限制載片朝殼體頂部向上運(yùn)動。
4.按照權(quán)利要求3的系統(tǒng),其特征在于,襯墊向下突出超過外凸緣,時(shí)當(dāng)載片朝殼體頂部運(yùn)動時(shí)載片在接合外凸緣之前接合襯墊。
5.按照權(quán)利要求2的系統(tǒng),其特征在于,殼體的頂部包括一周邊凹槽,用于接納襯墊。
6.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括用于將頂部附連于殼體的裝置。
7.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,通過入口孔將一流體引入分析空腔。
8.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng),其特征在于,還包括與該凹槽連通的一出口孔,用于從分析空腔抽吸流體。
9.按照權(quán)利要求8的系統(tǒng),其特征在于,殼體頂部包括一出口通道,以便于一流體從入口孔流至出口孔。
10.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng),其特征在于,殼體頂部包括能夠控制進(jìn)入分析空腔的一流體流動的一輸入通道。
11.按照權(quán)利要求7的系統(tǒng),其特征在于,殼體頂部包括能夠使在分析空腔內(nèi)的一流體流動改向的一堤。
12.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,入口孔包括一閥。
13.按照權(quán)利要求12的系統(tǒng),其特征在于,該閥是一單向閥。
14.按照權(quán)利要求12的系統(tǒng),其特征在于,該閥包括一輸入部分、一輸出部分和一彈性隔膜。
15.按照權(quán)利要求14的系統(tǒng),其特征在于,輸入部分包括一中凸表面,彈性薄膜可以張緊在該表面上。
16.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,提升機(jī)構(gòu)包括用于將載片升起、進(jìn)入與襯墊密封接合的裝置。
17.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,提升機(jī)構(gòu)包括一提升板、具有一第一基本正弦曲線形狀的一片簧以及具有一第二基本正弦曲線形狀的一載片釋放件,該第二基本正弦曲線形狀與第一基本正弦曲線形狀互補(bǔ)和能夠滑入和滑出與片簧的一對齊關(guān)系,以使提升板運(yùn)動離開殼體的頂部或朝該頂部運(yùn)動。
18.按照權(quán)利要求17的系統(tǒng),其特征在于,提升板包括一夾頭,它延伸通過片簧中的一狹槽,使載片釋放件嚙合該夾頭和在抽出載片釋放件時(shí)將提升板拉動離開殼體頂部。
19.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,提升機(jī)構(gòu)包括一提升板和具有一傾斜狀外形的一載片釋放件,使當(dāng)將載片釋放件插入殼體時(shí)迫使提升板朝殼體頂部移動。
20.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,殼體頂部包括一透鏡。
21.按照權(quán)利要求20的系統(tǒng),其特征在于,透鏡是基本透明的。
22.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,該頂部包括塑料、金屬、陶瓷或纖維復(fù)合物中的至少一種材料。
23.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括通過其可以觀測化驗(yàn)的一視孔。
24.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括用于測量試樣的特性的一探頭。
25.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括用于測量試樣的特性的測量裝置。
26.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,提升板包括一氣體注入孔和一氣體排出孔。
27.按照權(quán)利要求26的系統(tǒng),其特征在于,氣體注入孔和氣體排出孔被構(gòu)造成允許一流體在載片之下通過。
28.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,提升板包括一傾斜邊緣,以便于載片插入。
29.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括用于混和在分析空腔內(nèi)包含的流體的混和裝置。
30.按照權(quán)利要求29的盒子,其特征在于,混和裝置包括施加于殼體的一波動壓力。
31.按照權(quán)利要29的盒子,其特征在于,混和裝置包括施加于提升機(jī)構(gòu)的一波動壓力。
32.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,還包括摩擦接觸提升機(jī)構(gòu)的一轉(zhuǎn)盤;以及連接于該轉(zhuǎn)盤、用于轉(zhuǎn)動該盤的一轉(zhuǎn)動組件。
33.按照權(quán)利要求32的系統(tǒng),其特征在于,還包括連接于該轉(zhuǎn)盤、用于傾斜殼體的一傾斜組件。
34.一種用于在一顯微鏡載片上保持一試樣的系統(tǒng),它包括一殼體,它具有諸側(cè)壁和一頂部,該頂部具有被一外凸緣包圍的一凹槽;一入口孔,它與該凹槽連通并能接納試樣;一出口孔,它與該凹槽連通并能抽吸試樣;一提升機(jī)構(gòu),它用于將載片朝殼體的頂部提升直至載片接合于外凸緣以形成一分析空腔;以及一流體,該液體處于殼體內(nèi),從入口孔流至出口孔。
35.按照權(quán)利要求34的系統(tǒng),其特征在于,還包括設(shè)置在載片與外緣之間的一襯墊。
36.按照權(quán)利要求34的系統(tǒng),其特征在于,殼體頂部包括能夠控制流入分析空腔的一液流的一輸入通道。
37.按照權(quán)利要求34的系統(tǒng),其特征在于,殼體頂部包括能夠使分析空腔內(nèi)的一液流改向的一堤。
38.按照權(quán)利要求34的系統(tǒng),其特征在于,入口孔包括一閥。
39.按照權(quán)利要求38的系統(tǒng),其特征在于,該閥是一單向閥。
40.按照權(quán)利要求34的系統(tǒng),其特征在于,提升板包括一氣體注入孔和一氣體排出孔,用于加熱和冷卻載片。
41.一種用于在一顯微鏡載片上保持一試樣的方法,它包括將一載片放在處于一較低位置的一提升板上,該提升板被置于一殼體的內(nèi)部,該殼體包括諸側(cè)壁和一頂部,該頂部具有被一外凸緣包圍的一凹槽;以及將提升板升高至一提升位置,以致將載片壓入與凸緣的接合和與設(shè)置在載片與凸緣之間的一襯墊的一密封關(guān)系之中,從而形成一分析空腔。
42.按照權(quán)利要求41的方法,其特征在于,還包括將一流體注入分析空腔。
43.按照權(quán)利要求41的方法,其特征在于,還包括相對于一水平軸線傾斜載片。
44.按照權(quán)利要求43的方法,其特征在于,載片與水平軸線形成約10°至20°的一角度。
45.一種用于在一載片上保持一試樣的系統(tǒng),它包括用于將一載片放在一較低位置的一提升板上的裝置,將提升放置在一殼體內(nèi),該殼體包括諸側(cè)壁和一頂部,該頂部具有被一外凸緣包圍的一凹槽;以及用于將提升板上升到一提升位置的裝置,使將載片壓入與凸緣的接合和與被置于載片與凸緣之間的一襯墊的一密封關(guān)系之中,從而形成一分析空腔。
46.按照權(quán)利要求45的系統(tǒng),其特征在于,還包括用于將一載片插入殼體內(nèi)和提升板的頂面上的裝置。
47.按照權(quán)利要求45的系統(tǒng),其特征在于,還包括將一試樣注入分析空腔的裝置。
48.按照權(quán)利要求45的系統(tǒng),其特征在于,提升板包括用于加熱或冷卻載片的溫度裝置。
49.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,將襯墊形成為與殼體頂部基本為一體。
50.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng),其特征在于,通過模制進(jìn)入殼體頂部內(nèi)而形成該襯墊。
51.一種用于組裝關(guān)于在載片上保持一試樣的一系統(tǒng)的方法,它包括將頂部設(shè)置在一殼體上;將一載片釋放件放入殼體內(nèi);將一提升板放入殼體內(nèi);以及用提升或下降提升板用的一提升機(jī)構(gòu)將載片釋放件連接至提升板。
52.按照權(quán)利要求51的方法,其特征在于,將頂部放置在殼體上包括將頂部粘接于殼體。
53.按照權(quán)利要求51的系統(tǒng),其特征在于,還包括將一襯墊放置在該頂部與提升板之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于保持一載片(10)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有一側(cè)壁(14)和一頂部(18)的一殼體(12)。頂部(18)包括由一外凸緣(28)包圍的一凹槽(26)。該系統(tǒng)還包括與凹槽(26)連通的一入口孔(42)以及能夠接納載片(10)和用于將載片(1)朝殼體(12)的頂部提升以與外凸緣(28)接合形成一分析空腔(29)的一提升機(jī)構(gòu)(32)。這些部分結(jié)合在一起形成在其中可以進(jìn)行化驗(yàn)的一分析空腔(29)。
文檔編號G01N35/02GK1633597SQ03804045
公開日2005年6月29日 申請日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者E·H·瑟尼, G·格魯布納 申請人:卡鉗生命科學(xué)股份有限公司