自動(dòng)化分子病理學(xué)系統(tǒng)的閉環(huán)監(jiān)測(cè)背景本發(fā)明總體上涉及用于使生物學(xué)樣品重復(fù)染色的自動(dòng)化方法和裝置，用于成像應(yīng)用。生物學(xué)樣品用于分析和診斷目的，例如在分子水平診斷病變組織。生物學(xué)樣品(例如在其上固定組織樣品的組織微陣列(TMA))通常用形態(tài)學(xué)染色劑或生物標(biāo)記物染色。隨后用顯微鏡手動(dòng)分析染色的TMA，或者可獲取TMA的圖像用于隨后的分析或比較。在施用第一染色劑并成像后，可施用一種或多種連續(xù)或相繼的染色劑或生物標(biāo)記物，并且可再次分析TMA?？呻S后比較兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)圖像。單一染色循環(huán)可包括以下步驟：使染色劑(抗體)流動(dòng)經(jīng)過組織，使染色劑孵育適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，漂洗去掉染色劑，以降低背景熒光，使載玻片成像，和漂白去掉染色劑。作為開發(fā)用于熒光成像的多重技術(shù)(multiplexingtechnique)的一部分，需要序貫染色、漂洗和脫色循環(huán)。對(duì)于多種染色劑，可隨后重復(fù)染色循環(huán)。對(duì)于多重應(yīng)用，TMA需要用多種分子探針染色，以定量或定性研究蛋白質(zhì)表達(dá)或空間分布。染色過程通常使用易受誤差影響的耗時(shí)手動(dòng)技術(shù)來實(shí)施。因此，總的操作時(shí)間為這些步驟的每一個(gè)乘以施用的染色劑的總數(shù)的總和。目前，基于每一個(gè)步驟所需的流體的量確定每一個(gè)步驟的時(shí)間。每一個(gè)步驟的時(shí)間固定，不依賴于施用哪一種抗體(染色劑)。因此，非常弱的染色劑將經(jīng)歷與強(qiáng)得多的染色劑相同的漂白時(shí)間，盡管較短的漂白時(shí)間可能足夠。用于染色過程的試劑通常昂貴并且具有有限的保存期限，從而需要專門的處理技術(shù)。因此，期望提供一種用于在染色循環(huán)中優(yōu)化一個(gè)或多個(gè)步驟的方法。還期望使過程自動(dòng)化并且減少手動(dòng)介入，以使得過程時(shí)間有效和可靠。發(fā)明概述在一種實(shí)施方案中，提供了用于使生物學(xué)樣品重復(fù)染色的自動(dòng)化裝置。所述自動(dòng)化裝置包括與染色劑單元和漂白劑單元流體連通的流動(dòng)池，其中所述流動(dòng)池包含表面，所述表面設(shè)置為與樣品操作地接合，用于照明至少一部分生物學(xué)樣品的照明來源，與流動(dòng)池操作地偶聯(lián)并且設(shè)置為用于在施用至少一種染色劑和脫色劑之前、期間和/或之后監(jiān)測(cè)生物學(xué)樣品的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性的監(jiān)測(cè)單元。所述裝置還包括用于基于生物學(xué)樣品的至少一個(gè)光學(xué)特性確定品質(zhì)因數(shù)的處理單元，和與處理單元和流動(dòng)池連通的控制器單元，其中所述控制器單元設(shè)置為至少部分基于品質(zhì)因數(shù)來控制至少一種染色劑和脫色劑的施用。在另一種實(shí)施方案中，提供了一種用于使生物學(xué)樣品染色的閉環(huán)(closedloop)自動(dòng)化方法。所述方法包括提供生物學(xué)樣品，通過在試劑中流動(dòng)使至少一部分生物學(xué)樣品染色，監(jiān)測(cè)生物學(xué)樣品的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性，和基于至少一個(gè)光學(xué)特性計(jì)算品質(zhì)因數(shù)。附圖簡(jiǎn)述當(dāng)參考附圖，閱讀以下詳細(xì)說明時(shí)，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，其中在整個(gè)附圖中，相同的符號(hào)標(biāo)記代表相同的部分，其中：圖1為本發(fā)明的閉環(huán)自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例的示意圖；和圖2為用于分子病理學(xué)系統(tǒng)的閉環(huán)監(jiān)測(cè)的方法的實(shí)例步驟的流程圖。發(fā)明詳述實(shí)施方案涉及自動(dòng)化分子病理學(xué)系統(tǒng)的閉環(huán)監(jiān)測(cè)的方法和系統(tǒng)，用于分子成像。所述方法和系統(tǒng)能夠在分子成像中優(yōu)化操作。在某些實(shí)施方案中，可操作自動(dòng)化分子病理學(xué)系統(tǒng)，通過降低或消除轉(zhuǎn)移樣品(例如，在流動(dòng)池內(nèi)在載玻片上的組織樣品)的需要，具有最少的操作者介入。所述系統(tǒng)和方法可降低或消除樣品在染色組件和成像組件之間移位的需要。閉環(huán)監(jiān)測(cè)使得在系統(tǒng)內(nèi)試劑體積和試劑停留時(shí)間二者最小化，從而節(jié)省昂貴的試劑，例如熒光標(biāo)記的抗體，和使得試劑分解或副反應(yīng)最小化。在某些實(shí)施方案中，用于使生物學(xué)樣品染色的閉環(huán)自動(dòng)化方法包括提供生物學(xué)樣品，使至少一部分生物學(xué)樣品染色，在染色期間監(jiān)測(cè)生物學(xué)樣品的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性，和基于至少一個(gè)光學(xué)特性確定品質(zhì)因數(shù)。所述方法還可包括漂洗至少一部分生物學(xué)樣品，在漂洗期間從一部分生物學(xué)樣品監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性，和基于至少一個(gè)光學(xué)特性確定品質(zhì)因數(shù)。所述方法還可包括使至少一部分生物學(xué)樣品脫色，在脫色期間從一部分生物學(xué)樣品監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性，和基于至少一個(gè)光學(xué)特性確定品質(zhì)因數(shù)。在染色后，可將生物學(xué)樣品孵育確定的時(shí)間段，以提供足夠的時(shí)間使抗體與生物學(xué)樣品中的分子結(jié)合?？稍诜跤谄陂g實(shí)施用于染色步驟的成像。在一個(gè)實(shí)例中，在染色、脫色和漂洗中的一個(gè)或多個(gè)期間，監(jiān)測(cè)包括獲取生物學(xué)樣品的圖像，確定品質(zhì)因數(shù)包括使用獲取的圖像確定一部分生物學(xué)樣品的光強(qiáng)度。在漂洗期間監(jiān)測(cè)可包括從遠(yuǎn)離生物學(xué)樣品的區(qū)域獲取圖像。例如，可從生物學(xué)樣品之外的區(qū)域獲取圖像。為了更清楚和簡(jiǎn)明地描述要求保護(hù)的本發(fā)明的主題，對(duì)于具體的術(shù)語，提供以下定義，其用于以下描述和所附權(quán)利要求書。在整個(gè)說明書中，具體術(shù)語的舉例應(yīng)看作是非限制性實(shí)例。本文使用的術(shù)語“生物學(xué)樣品”是指由生物學(xué)對(duì)象得到的樣品，包括體內(nèi)或體外得到的生物學(xué)組織或流體來源的樣品。這樣的樣品可為但不限于從哺乳動(dòng)物(包括人)分離的組織、級(jí)分和細(xì)胞。在一些實(shí)施方案中，生物學(xué)樣品包括結(jié)腸、正常的乳腺組織、前列腺癌、結(jié)腸腺癌、乳腺組織微陣列、乳腺TMA或正常前列腺(prostate)的組織切片。組織切片可包括組織樣品的單一部分或塊，例如，從組織樣品切割的組織或細(xì)胞的薄片。在一些實(shí)施方案中，可取多個(gè)組織切片樣品并對(duì)其進(jìn)行分析，條件是本文公開的方法可用于關(guān)于至少兩個(gè)不同的靶標(biāo)(在形態(tài)學(xué)或分子水平)分析組織樣品的相同切片。在一些實(shí)施方案中，可關(guān)于至少四個(gè)不同的靶標(biāo)(在形態(tài)學(xué)或分子水平)分析組織樣品的相同切片。在一些實(shí)施方案中，可關(guān)于多于四個(gè)不同的靶標(biāo)(在形態(tài)學(xué)或分子水平)分析組織樣品的相同切片。在一些實(shí)施方案中，可在形態(tài)學(xué)和分子水平二者分析組織樣品的相同切片。如果用作生物學(xué)樣品，組織切片的厚度可在小于約100微米范圍，在小于約50微米范圍，在小于約25微米范圍，或者在小于約10微米范圍。本文使用的術(shù)語“探針”是指包括結(jié)合劑和信號(hào)發(fā)生劑(signalgenerator)的劑。在一些實(shí)施方案中，探針的結(jié)合劑和信號(hào)發(fā)生劑包括在單一實(shí)體(例如，能結(jié)合靶標(biāo)的放射性或熒光分子)中。在備選的實(shí)施方案中，結(jié)合劑和信號(hào)發(fā)生劑包括在離散的實(shí)體(例如，能結(jié)合靶標(biāo)的第一抗體和能結(jié)合第一抗體的標(biāo)記的第二抗體)中。本文使用的術(shù)語“結(jié)合劑”是指可與生物學(xué)樣品中的一個(gè)或多個(gè)靶標(biāo)非共價(jià)結(jié)合的生物學(xué)分子。結(jié)合劑可與靶標(biāo)特異性結(jié)合。合適的結(jié)合劑可包括以下的一種或多種：天然或修飾的肽、蛋白質(zhì)(例如，抗體、親和體(affibodies)或適體)、核酸(例如，多核苷酸、DNA、RNA或適體)；多糖(例如，凝集素、糖)、脂質(zhì)、酶、酶底物或抑制劑、配體、受體、抗原、半抗原等?？筛鶕?jù)待分析的樣品和可用于檢測(cè)的靶標(biāo)來選擇合適的結(jié)合劑。本文使用的術(shù)語“信號(hào)發(fā)生劑”是指使用一種或多種檢測(cè)技術(shù)(例如，光譜測(cè)定法、量熱法、光譜學(xué)或視覺檢查)能提供可檢測(cè)信號(hào)的分子。可檢測(cè)信號(hào)的合適實(shí)例可包括光學(xué)信號(hào)和電信號(hào)或放射性信號(hào)。在一個(gè)實(shí)例中，信號(hào)發(fā)生劑可包括發(fā)光團(tuán)或熒光團(tuán)。本文使用的術(shù)語“發(fā)光團(tuán)”是指顯示發(fā)光(包括化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光、磷光和光致發(fā)光)的化合物。代表性實(shí)例包括但不限于魯米諾、光澤精(lucigenin)、9,10-二氫化吖啶、吖啶酯和二氧雜環(huán)丁烷和熒光團(tuán)。本文使用的術(shù)語“熒光團(tuán)”是指化合物，當(dāng)通過暴露于特定波長(zhǎng)的光來激發(fā)時(shí)，所述化合物發(fā)射不同波長(zhǎng)的光。熒光團(tuán)可根據(jù)其發(fā)射特性或“顏色”描述。綠色熒光團(tuán)(例如Cy3、FITC和OregonGreen)的特征可為其通常在515-540納米范圍的波長(zhǎng)下發(fā)射。紅色熒光團(tuán)(例如TexasRed、Cy5和四甲基若丹明)的特征可為其通常在590-690納米范圍的波長(zhǎng)下發(fā)射。熒光團(tuán)的實(shí)例包括但不限于4-乙酰氨基-4′-異硫氰酸根合芪-2,2′-二磺酸；吖啶；吖啶衍生物和異硫氰酸吖啶；5-(2′-氨乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS)；4-氨基-N-[3-乙烯基磺?；?苯基]萘二甲酰亞胺-3,5-二磺酸酯(LuciferYellowVS)；N-(4-苯胺基-1-萘基)馬來酰亞胺；氨基苯甲酰胺；亮黃；香豆素；香豆素衍生物；7-氨基-4-甲基香豆素(AMC，香豆素120)；7-氨基-三氟甲基香豆素(Coumaran151)；四氯四溴熒光素(cyanosine)、4′,6-二脒基(diaminidino)-2-苯基吲哚(DAPI)；5′,5”-二溴鄰苯三酚-磺酞(溴鄰苯三酚紅)；7-二乙基氨基-3-(4′-異硫氰酸根合苯基)4-甲基香豆素；4,4′-二異硫氰酸根合二氫-芪-2,2′-二磺酸；4,4′-二異硫氰酸根合芪-2,2′-二磺酸；5-[二甲氨基]萘-1-磺酰氯(DNS，丹磺酰氯)；伊紅；伊紅衍生物，例如異硫氰酸伊紅；赤蘚紅；赤蘚紅衍生物，例如赤蘚紅B和異硫氰酸赤蘚紅；溴乙啶；熒光素和衍生物，例如5-羧基熒光素(FAM)、5-(4,6-二氯三嗪-2-基)氨基熒光素(DTAF)、2′,7′-二甲氧基-4′,5′-二氯-6-羧基熒光素(JOE)、熒光素、異硫氰酸熒光素(FITC)、QFITC(XRITC)；熒光胺衍生物(與胺反應(yīng)時(shí)發(fā)熒光)；IR144；IR1446；異硫氰酸孔雀綠；4-甲基-7-羥基香豆素；鄰甲酚酞；硝基酪氨酸；堿性副品紅；酚紅、B-藻紅蛋白；鄰苯二甲醛衍生物(與胺反應(yīng)時(shí)發(fā)熒光)；芘和衍生物，例如芘、芘丁酸酯(pyrenebutyrate)和1-芘丁酸琥珀酰亞胺酯(sucinimidyl1-pyrenebutyrate)；活性紅4(Cibacron.RTM.亮紅3B-A)；若丹明和衍生物，例如6-羧基-X-若丹明(ROX)、6-羧基若丹明(R6G)、麗絲胺若丹明B磺酰氯、若丹明(Rhod)、若丹明B、若丹明123、異硫氰酸若丹明X、磺基若丹明B、磺基若丹明101和磺基若丹明101的磺酰氯衍生物(TexasRed)；N,N,N′,N′-四甲基-6-羧基若丹明(TAMRA)；四甲基若丹明、四甲基若丹明異硫氰酸酯(TRITC)；核黃素；玫紅酸和鑭系螯合物衍生物、量子點(diǎn)(quantumdots)、花菁和方酸菁(squaraines)。本文使用的術(shù)語“氧化劑”或“氧化試劑”是指使發(fā)光團(tuán)基本上失活的脫色劑。在一種實(shí)施方案中，脫色劑包含漂白劑。代表性氧化試劑包括活性氧物類、羥基、單線態(tài)氧、過氧化氫或臭氧，例如過氧化氫、高錳酸鉀、重鉻酸鈉、含水溴、碘-碘化鉀或叔丁基氫過氧化物。多重或多路分析通常是指使用相同的檢測(cè)機(jī)理分析生物學(xué)樣品中的多個(gè)靶標(biāo)。在分子成像中，可將信號(hào)發(fā)生劑(例如，熒光團(tuán))激發(fā)，并且可觀察得到的信號(hào)(例如，熒光信號(hào))，并且以數(shù)字信號(hào)(例如，數(shù)字化的圖像)形式記錄。對(duì)于多重分析(multiplexing)，使用適當(dāng)?shù)臒晒鉃V光片(filter)，可重復(fù)類似的程序用于在樣品中結(jié)合的多個(gè)不同的信號(hào)發(fā)生劑(如果存在)。在一些實(shí)施方案中，一系列探針可采用序貫方式與生物學(xué)樣品接觸，以得到生物學(xué)樣品的多重分析。在一些實(shí)施方案中，一系列探針組(在一組中包括至多4個(gè)探針)可采用序貫方式與生物學(xué)樣品接觸，以得到生物學(xué)樣品的多重分析。本文使用的術(shù)語“品質(zhì)因數(shù)”包括但不限于光強(qiáng)度、圖像的對(duì)比度、Brenner梯度或信號(hào)與背景比率?？稍谌旧h(huán)中在兩個(gè)或更多個(gè)處理步驟實(shí)施監(jiān)測(cè)。每一個(gè)染色循環(huán)可包括使至少一部分生物學(xué)樣品染色，漂洗去掉染色劑，以降低背景熒光，使染色劑脫色。對(duì)于多種染色劑，可重復(fù)染色循環(huán)。在染色期間，樣品可孵育確定的時(shí)間段。在染色循環(huán)中在一個(gè)或多個(gè)步驟期間，通過生物學(xué)樣品相應(yīng)的部分或遠(yuǎn)離生物學(xué)樣品的部分產(chǎn)生的信號(hào)可用于確定染色、脫色和/或漂洗的量。在一個(gè)實(shí)例中，監(jiān)測(cè)包括成像。成像可用于得到代表在染色循環(huán)期間在生物學(xué)樣品中發(fā)生的染色、脫色和/或漂洗的量的信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，監(jiān)測(cè)單元可包含與照相機(jī)操作地偶聯(lián)的顯微鏡。在一些實(shí)施方案中，使用者可利用監(jiān)測(cè)單元以在樣品載玻片上在多于一個(gè)視野中記錄圖像，以定位和繪制樣品中的多個(gè)染色實(shí)體。監(jiān)測(cè)單元可與流動(dòng)池的圖像捕獲窗口操作地偶聯(lián)，使得樣品位于成像單元的視野內(nèi)。在一個(gè)實(shí)例中，監(jiān)測(cè)單元可與流動(dòng)池相鄰布置。圖像捕獲窗口可通過在其上布置樣品的基底(例如，顯微鏡載玻片)來限定。圖像捕獲窗口可包括在載玻片-接受構(gòu)件的底面上的光學(xué)透射的材料。染色、漂洗和漂白步驟中的每一個(gè)可通過使含有特定試劑的溶液流動(dòng)經(jīng)過位于流動(dòng)池內(nèi)的生物學(xué)樣品來完成。可控制以下參數(shù)來增強(qiáng)反應(yīng)性，從而降低試劑消耗：(1)流動(dòng)池內(nèi)部體積；(2)流動(dòng)池內(nèi)部溫度；(3)氧化溶液(例如，過氧化氫和碳酸氫鈉)的組成部分的混合的時(shí)間安排；(4)當(dāng)溶液通過樣品時(shí)其攪動(dòng)程度；和(5)流動(dòng)池的氣泡去除或脫氣。這些參數(shù)的適當(dāng)調(diào)節(jié)也可減少樣品降解，允許單個(gè)樣品得到更多數(shù)據(jù)。附屬裝置，例如加熱元件或攪動(dòng)元件(例如，聲壓電組件)可與流動(dòng)池操作地偶聯(lián)。在一個(gè)實(shí)例中，附屬裝置可位于遠(yuǎn)離圖像捕獲窗口，通過該圖像捕獲窗口，與照相機(jī)偶聯(lián)的顯微鏡在處理的各個(gè)階段期間可捕獲樣品的圖像。所公開的方法可在包括流動(dòng)池的系統(tǒng)中實(shí)施，該流動(dòng)池設(shè)置為通過圖像捕獲窗口能夠增強(qiáng)接近樣品。用于使生物學(xué)樣品染色的自動(dòng)化方法可通過采用在題為“ITerativeSTAININGofBiologicalSamples(生物學(xué)樣品的重復(fù)染色)”的美國專利申請(qǐng)公布號(hào)2009/0253163中公開的技術(shù)來實(shí)施，其通過引用結(jié)合到本文中。圖1說明用于自動(dòng)化分子病理學(xué)系統(tǒng)的閉環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有位于組織樣品之上的封閉的流動(dòng)室的流動(dòng)池10。流動(dòng)池10可包括固體載體-接受構(gòu)件12、具有設(shè)置為接受位于載玻片16上的組織樣品的中心開口的墊圈(gasket)14、蓋18、入口孔20和出口孔22。當(dāng)載玻片16位于載玻片-接受構(gòu)件12中并且墊圈14夾在載玻片16和蓋18之間時(shí)，流動(dòng)池10限定封閉的室。由于流動(dòng)室被包圍在流動(dòng)池10內(nèi)部，流體蒸發(fā)和因此試劑損失最小化。另外，封閉的構(gòu)造改進(jìn)溫度控制。固體載體-接受構(gòu)件12與一定范圍的化學(xué)品和溫度變量相容。在一種實(shí)施方案中，載玻片支持物(slideholder)可由基底和用于將載玻片固定在室中的針或接頭(tab)系統(tǒng)組成。在一些實(shí)施方案中，流動(dòng)池10可固定在顯微鏡載物臺(tái)上，用于監(jiān)測(cè)過程。這使得樣品暴露于一系列試劑，而無需手動(dòng)介入，從而消除樣品在顯微鏡載物臺(tái)上重新排列(用于圖像獲取或?qū)?zhǔn))。由于在每一個(gè)染色步驟之后獲取的圖像可疊加以形成復(fù)合圖像，這一點(diǎn)對(duì)于多重染色和成像特別有用。流動(dòng)池10可為適于裝配到顯微鏡載物臺(tái)上的模塊單元?；蛘?，流動(dòng)池10可為包括顯微鏡載物臺(tái)的集成單元。流動(dòng)池10可與可包括染色劑單元(未顯示)和脫色劑單元(未顯示)的流體處理單元13可操作地偶聯(lián)。在一種實(shí)施方案中，染色劑單元設(shè)置為施用多種染色劑。流動(dòng)池10還可與照明來源15偶聯(lián)，用于照明至少一部分在流動(dòng)池10中布置的生物學(xué)樣品。照明來源的非限制性實(shí)例可包括金屬鹵化物來源、汞弧燈或發(fā)光二極管。當(dāng)成像單元由生物學(xué)樣品未獲取圖像時(shí)，可將照明來源15的光閘(shutter)(未顯示)關(guān)閉。關(guān)閉光閘可降低生物學(xué)樣品的光-漂白的量。在連續(xù)成像的情況下，在成像的整個(gè)持續(xù)時(shí)間期間，照明來源的光閘可保持打開。所述系統(tǒng)還可包括流體和溫度控制子系統(tǒng)，以控制流體遞送和在流動(dòng)池10的內(nèi)部室中的溶液溫度。在一種實(shí)施方案中，流體控制系統(tǒng)還可包括儲(chǔ)器、流動(dòng)傳感器、混合室和脫氣器，以在注入流動(dòng)池之前制備一種或多種試劑。這樣的子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是避免需要預(yù)先混合和儲(chǔ)存可能具有有限的穩(wěn)定性或保存期限的試劑。流體控制子系統(tǒng)與流的入口孔20和出口孔22流體連通。位于流動(dòng)池10上游的預(yù)混器可基于室設(shè)計(jì)或管設(shè)計(jì)。室設(shè)計(jì)可包括具有入口和出口孔并且含有機(jī)械混合機(jī)的小的容器。在一些實(shí)施方案中，通過使用預(yù)混器在分子水平混合溶液，以恰在將試劑引入流動(dòng)池10之前，使反應(yīng)物散布。混合時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)以產(chǎn)生試劑并且足夠有限以防止分解。墊圈14可包括設(shè)置為接受位于載玻片上的組織樣品的中心開口。墊圈14可由可變形的化學(xué)惰性的橡膠或塑料制成，其保留施用于流動(dòng)室的液體。墊圈的中心開口可具有一定尺寸，使得圖像獲取窗口的視野最大化。入口和出口孔20和22優(yōu)選遠(yuǎn)離圖像獲取窗口放置。因此，入口和出口孔可位于墊圈14中或蓋18上。入口和出口孔20和22可具有類似的尺寸，使得流入速率和流出速率同等，以實(shí)現(xiàn)穿過樣品的期望的流動(dòng)速率。溫度控制單元可包括熱電平臺(tái)17(用于溫度控制)和電阻溫度檢測(cè)器或熱敏電阻(用于溫度測(cè)量)。對(duì)于其中溫度控制單元的底表面與流體直接接觸的構(gòu)造，接觸表面24可由耐化學(xué)品的材料制成，例如不銹鋼或鈦。框架26也可用于安置溫度控制單元的組件。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明還可包括與流動(dòng)室連接并且能通過將低電壓電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲能而在流動(dòng)室內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)的壓電元件。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，壓電元件可由陶瓷、石英(SiO2)或鈦酸鋇(BaTiO3)組成。壓電元件的構(gòu)造提供超聲攪拌并且影響試劑通過流體室的流動(dòng)特性。這是特別有利的，其中期望的染色反應(yīng)擴(kuò)散受限，并且通過流動(dòng)池幾何形狀防止常規(guī)的機(jī)械混合。監(jiān)測(cè)單元28可包括光電倍增管或光電二極管、電荷耦合器件、照相機(jī)和其它合適的圖像-接受裝置。監(jiān)測(cè)單元28可包括與圖像-接受裝置(例如但不限于照相機(jī))操作地偶聯(lián)的顯微鏡。雖然未說明，但監(jiān)測(cè)單元28還可包括光學(xué)元件，例如但不限于物鏡。圖像-接受裝置能記錄樣品的圖像，而樣品在載玻片和流動(dòng)通道外殼(housing)之間布置。監(jiān)測(cè)單元28還可包括安置裝置，例如與照相機(jī)操作地偶聯(lián)并且設(shè)置為用于調(diào)節(jié)照相機(jī)相對(duì)于流動(dòng)池的位置的促動(dòng)器。安置裝置可將物鏡移動(dòng)至在樣品上不同的目標(biāo)視野，并且相對(duì)于樣品實(shí)施自動(dòng)聚焦操作。在一些實(shí)施方案中，監(jiān)測(cè)單元28可與處理單元30連通。處理單元30進(jìn)而可與控制器單元32連通。在一些實(shí)施方案中，監(jiān)測(cè)單元28和/或處理單元30可設(shè)置為用于鑒定在染色、脫色或漂洗步驟期間光強(qiáng)度值的飽和。處理單元30的非限制性實(shí)例可包括圖像處理單元?？刂破鲉卧?2可與控制輸入或使用者界面(顯示)34連通?？刂破鲉卧?2可設(shè)置為用于至少部分基于通過成像系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像，控制至少一種染色劑和脫色劑的施用?？刂破鲉卧?2可控制流動(dòng)池系統(tǒng)的各種組件，包括例如熱控制單元、預(yù)混器、振動(dòng)單元和泵。當(dāng)流動(dòng)池10并入到合并的樣品處理和圖像獲取系統(tǒng)中時(shí)，圖像獲取組件(例如，顯微鏡或照相機(jī))還可通過計(jì)算機(jī)控制。處理單元30可設(shè)置為分析通過監(jiān)測(cè)單元28獲取的圖像。在一個(gè)實(shí)例中，監(jiān)測(cè)單元28可實(shí)時(shí)獲取圖像。在該實(shí)例中，圖像處理單元30可實(shí)時(shí)處理圖像。處理單元30可由獲取的圖像確定光強(qiáng)度或顏色。在一個(gè)實(shí)例中，對(duì)于染色步驟，光強(qiáng)度可繪制作為時(shí)間的函數(shù)。當(dāng)光強(qiáng)度達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)，可啟動(dòng)(intimated)控制器單元32。在閉環(huán)系統(tǒng)中，控制器單元32可將信號(hào)傳輸至流動(dòng)池10，指示流動(dòng)池停止染色步驟和移動(dòng)至下一步驟，例如漂洗步驟。類似地，對(duì)于漂白和漂洗步驟，可關(guān)于時(shí)間繪制光強(qiáng)度，并且當(dāng)光強(qiáng)度值穩(wěn)定或者當(dāng)光強(qiáng)度的變化速率達(dá)到低于某一速率時(shí)，可停止相應(yīng)的過程(漂白或漂洗)，并且可開始在染色循環(huán)中的下一個(gè)步驟。利用使用者界面34，可在系統(tǒng)中前饋(pre-fed)光強(qiáng)度的變化速率。在一種實(shí)施方案中，實(shí)際的光強(qiáng)度值或光強(qiáng)度值的變化速率可與前饋的值比較，并且如果需要，可更新前饋的值，并且與相應(yīng)的生物學(xué)樣品或信號(hào)發(fā)生劑共同關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施方案中，監(jiān)測(cè)單元28和/或處理單元30可進(jìn)一步設(shè)置為在染色循環(huán)中，對(duì)于一個(gè)或多個(gè)步驟，確定樣品的暴露時(shí)間。通過計(jì)算機(jī)控制染色循環(huán)涉及的一個(gè)或多個(gè)過程步驟，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，例如但不限于加入染色試劑和氧化劑。當(dāng)將流動(dòng)池系統(tǒng)并入到合并的樣品處理和圖像獲取系統(tǒng)時(shí)，圖像獲取組件(例如，顯微鏡或照相機(jī))還可通過軟件(例如用LabVIEW或C編寫的程序)來控制。在一些實(shí)施方案中，使用計(jì)算機(jī)輔助的方式，可實(shí)施一個(gè)或多個(gè)觀察或關(guān)聯(lián)步驟。在其中來自信號(hào)發(fā)生劑的信號(hào)可以數(shù)字圖像形式儲(chǔ)存的實(shí)施方案中，可進(jìn)行圖像的計(jì)算機(jī)輔助分析。在一些實(shí)施方案中，使用計(jì)算機(jī)輔助的疊加可重疊圖像(例如，來自探針和形態(tài)學(xué)染色劑的信號(hào))，以得到生物學(xué)樣品的完整信息，例如拓?fù)鋵W(xué)和關(guān)聯(lián)信息。在某些實(shí)施方案中，提供了一種用于生物學(xué)樣品的染色循環(huán)的閉環(huán)自動(dòng)化方法。所述方法包括在流動(dòng)池中在顯微鏡載玻片上安置生物學(xué)樣品(例如組織切片)，以允許發(fā)光團(tuán)和樣品之間足夠的接觸時(shí)間(通常在30-60分鐘范圍)的方式向樣品施用熒光標(biāo)記或發(fā)光團(tuán)，取決于所用的標(biāo)記的濃度和類型，通過施用洗滌溶液(例如適當(dāng)?shù)木彌_溶液)來漂洗生物學(xué)樣品，以洗去任何未結(jié)合的熒光標(biāo)記或發(fā)光團(tuán)，獲取標(biāo)記的樣品的圖像，確定光強(qiáng)度的飽和，和漂白。其中獲取信號(hào)包括通過圖像獲取窗口獲取信號(hào)。在一次或多次染色、漂洗和漂白之后，可實(shí)施成像?；蛘撸诿恳淮稳旧?、漂洗和漂白之后，可實(shí)施成像。所述方法還包括測(cè)量產(chǎn)生的信號(hào)的光強(qiáng)度值和使信號(hào)與生物標(biāo)記物的特異性標(biāo)記關(guān)聯(lián)?？梢源笥跇悠返谋┞稌r(shí)間的時(shí)間間隔實(shí)施成像。在整個(gè)染色循環(huán)中，或者通過在染色循環(huán)中的特定步驟，可連續(xù)進(jìn)行成像。在一些實(shí)施方案中，所述方法包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)至少一部分組織以及實(shí)時(shí)確定是否已達(dá)到期望的狀態(tài)(即，已發(fā)生多少漂白/染色/漂洗)。在這些實(shí)施方案中，圖像可為在染色、脫色或漂洗期間連續(xù)獲取的圖像。在其它實(shí)施方案中，所述方法包括對(duì)于在染色循環(huán)中特定的步驟，間歇監(jiān)測(cè)生物學(xué)樣品。在這些實(shí)施方案中，可在染色、脫色或漂洗期間間歇獲取圖像。例如，對(duì)于特定的步驟，例如染色步驟，可以恒定的時(shí)間間隔實(shí)施成像?；蛘?，對(duì)于特定的步驟，可以不同的時(shí)間間隔進(jìn)行成像，隨著時(shí)間的進(jìn)展，時(shí)間間隔減小。可以大于生物學(xué)樣品對(duì)照明來源的暴露時(shí)間的時(shí)間間隔獲取圖像。在間歇成像的情況下，當(dāng)樣品不成像時(shí)，可關(guān)閉照明光閘，以降低樣品光-漂白的量。在一種實(shí)施方案中，成像可為亮場(chǎng)成像。亮場(chǎng)成像可使得能夠鑒定熒光成像以外的標(biāo)記。成像可用于收集相應(yīng)于顏色和/或光強(qiáng)度的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的實(shí)施方案涉及對(duì)于染色循環(huán)的一個(gè)或多個(gè)步驟，監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性。在一種實(shí)施方案中，來自染色樣品的熒光的光強(qiáng)度可用于確定用于進(jìn)行染色/漂白或漂洗步驟的時(shí)間段。在步驟50，提供了一種生物學(xué)樣品。生物學(xué)樣品在流動(dòng)池中布置。在步驟52，至少一部分生物學(xué)樣品被染色。任選，在步驟51，在使樣品染色之前可獲取初始圖像。來自初始圖像或背景圖像的數(shù)據(jù)可用于歸一化來自隨后的圖像的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。任選，在步驟53，所述方法可包括在獲取染色前樣品的初始圖像之前，洗滌生物學(xué)樣品溶液的步驟。例如，在提供樣品(步驟50)后，可將基本上無色的洗滌溶液引入流動(dòng)通道或在其上操作地接合樣品的表面和載玻片之間限定的空間。通過使樣品和組成樣品的生物學(xué)實(shí)體與液體接觸，可沖洗洗滌溶液，以調(diào)整或啟動(dòng)(prime)樣品。洗滌步驟還可提供使光強(qiáng)度數(shù)據(jù)歸一化的合適參考。通過多種洗滌和/或流體應(yīng)用技術(shù)可完成用于施用染色劑和施用漂白劑的各種方法步驟。例如，通過多種已知的實(shí)驗(yàn)室程序可完成施用洗滌溶液、染色劑和/或脫色劑，所述程序包括但不限于移液；吸入；混合；離心；和這些過程的組合。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)步驟可自動(dòng)化并且可使用自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施。在一些實(shí)施方案中，使用自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)施染色循環(huán)的所有步驟。在步驟54，關(guān)于生物學(xué)樣品的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性監(jiān)測(cè)生物學(xué)樣品。在一種實(shí)施方案中，監(jiān)測(cè)包括使生物學(xué)樣品成像。成像可為全視野成像。可使生物學(xué)樣品成像，以確定對(duì)于至少一部分生物學(xué)樣品染色的量。隨著成像的進(jìn)行，生物學(xué)樣品的光強(qiáng)度提高。一個(gè)或多個(gè)光學(xué)特性可達(dá)到飽和狀態(tài)。例如，在染色期間，當(dāng)染色完成時(shí)，光強(qiáng)度達(dá)到飽和水平?？蛇M(jìn)行成像來確定光強(qiáng)度何時(shí)達(dá)到飽和水平。在監(jiān)測(cè)后，可基于至少一個(gè)光學(xué)特性來計(jì)算品質(zhì)因數(shù)?？稍诿恳粋€(gè)監(jiān)測(cè)步驟之后確定品質(zhì)因數(shù)?？苫谏飳W(xué)樣品、標(biāo)記物或染料的性質(zhì)來選擇品質(zhì)因數(shù)。在成像的情況下，在步驟55，可分析由圖像獲取的數(shù)據(jù)，以確定光強(qiáng)度何時(shí)達(dá)到其飽和水平。可在每一個(gè)成像步驟(步驟54)之后實(shí)施步驟55。如果光強(qiáng)度已達(dá)到飽和水平，系統(tǒng)可移動(dòng)至下一個(gè)步驟，其為漂洗。在步驟56，所述方法還包括漂洗至少一部分生物學(xué)樣品。在步驟58，監(jiān)測(cè)樣品，例如，成像，以確定對(duì)于至少一部分生物學(xué)樣品的漂洗的量。在步驟59，分析由圖像獲取的數(shù)據(jù)，以確定漂洗步驟的進(jìn)展。如果已發(fā)生期望的進(jìn)展，即，在漂洗的情況下，背景信號(hào)已下降低于某一閾值，可停止漂洗步驟并且可開始方案的下一步驟。采用這種方式，僅給予每一個(gè)操作所需的那么多時(shí)間，與對(duì)于所有情況需要工作的總體指定的較長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)。在一種實(shí)施方案中，在漂洗期間，可在遠(yuǎn)離生物學(xué)樣品的區(qū)域?qū)嵤┏上?，以確定漂洗的程度。為了使成像期間的光-漂白作用最小化，可在確定的時(shí)間間隔獲取圖像，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。用于獲取圖像的確定的時(shí)間間隔可大于暴露時(shí)間?；蛘呋虼送?，可將抗褪色劑加入到生物學(xué)樣品中，以降低樣品的任何光-漂白。在步驟60，將至少一部分生物學(xué)樣品脫色或漂白。在步驟62，當(dāng)脫色時(shí)，監(jiān)測(cè)樣品以確定對(duì)于至少一部分生物學(xué)樣品脫色的量。在一種實(shí)施方案中，可使樣品成像。成像可用于確定生物學(xué)樣品何時(shí)漂白至合適的程度。隨著脫色的進(jìn)行，光學(xué)特性(例如光強(qiáng)度)降低，并且當(dāng)完成脫色后，達(dá)到最小值。在步驟61，分析在監(jiān)測(cè)期間由生物學(xué)樣品獲取的數(shù)據(jù)，以評(píng)價(jià)脫色的程度。例如，分析由圖像獲取的數(shù)據(jù)，以確定脫色步驟的進(jìn)展?？煞治鰯?shù)據(jù)以確定光強(qiáng)度減少是否已達(dá)到飽和水平。如果已發(fā)生期望的進(jìn)展，可停止脫色步驟，并且可開始染色循環(huán)的下一步驟。例如，可將新的抗體引入流動(dòng)室或者可提供另一種生物學(xué)樣品(步驟64)。在一個(gè)實(shí)例中，通過在脫色步驟期間使樣品連續(xù)成像，可確定強(qiáng)度減少的飽和。自動(dòng)化脫色步驟允許操作者重新探測(cè)單一樣品，同時(shí)保持初始記錄(registration)。加入氧化劑導(dǎo)致生物學(xué)樣品脫色，這是由于基本去除由發(fā)光團(tuán)產(chǎn)生的信號(hào)。無論脫色是通過化學(xué)改變發(fā)光團(tuán)還是通過分離而完成，信號(hào)降低至少80%并優(yōu)選大于90%?？蓽y(cè)量該信號(hào)的下降作為相對(duì)于染色的生物學(xué)樣品(thestainedbiological)的初始絕對(duì)強(qiáng)度，在特定波長(zhǎng)下的染色后強(qiáng)度，以調(diào)節(jié)背景信號(hào)的伴隨降低或由于脫色步驟引起的自發(fā)熒光。任選，在脫色之前，可使樣品成像，以鑒定需要監(jiān)測(cè)的最亮區(qū)域。接著，可獲取初始圖像并且可鑒定需要監(jiān)測(cè)的最亮區(qū)域。在一個(gè)實(shí)例中，可在系統(tǒng)中前饋在染色循環(huán)中用于進(jìn)行每一個(gè)步驟的時(shí)間段。在該實(shí)例中，可進(jìn)行成像以證實(shí)前饋的時(shí)間段是否正確。如果在染色循環(huán)中一個(gè)或多個(gè)步驟的時(shí)間段不同于前饋的時(shí)間段，則在系統(tǒng)中可更新前饋的時(shí)間段。這些更新時(shí)間段可后來被系統(tǒng)使用，將來用于類似的樣品。在一個(gè)實(shí)例中，所述方法可包括使光強(qiáng)度值與生物標(biāo)記物的特異性標(biāo)記關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施方案中，可觀察在生物學(xué)樣品中信號(hào)的位置。在一些實(shí)施方案中，可使用形態(tài)學(xué)染色劑觀察在生物學(xué)信號(hào)中信號(hào)的定位。在一些實(shí)施方案中，可觀察兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)的相對(duì)位置。信號(hào)的位置可與在生物學(xué)樣品中靶標(biāo)的位置關(guān)聯(lián)，提供關(guān)于在生物學(xué)樣品中不同靶標(biāo)的定位的信息。在一些實(shí)施方案中，可關(guān)聯(lián)信號(hào)的強(qiáng)度值和信號(hào)的位置以得到關(guān)于在生物學(xué)樣品中不同靶標(biāo)的定位的信息。例如，相對(duì)于細(xì)胞核，某些靶標(biāo)可能在細(xì)胞質(zhì)中更多表達(dá)，或者反之亦然。在一些實(shí)施方案中，通過比較兩個(gè)或更多個(gè)信號(hào)的位置和強(qiáng)度值，可得到關(guān)于靶標(biāo)的相對(duì)定位的信息。本發(fā)明的方法使得在完整的染色劑/抗體組內(nèi)的循環(huán)時(shí)間最小化，從而改進(jìn)通過(through)。使用本發(fā)明的方法，可采用新的染色劑，而無需廣泛測(cè)試。本文公開的系統(tǒng)和方法可用于各種領(lǐng)域，例如但不限于在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中分析、診斷和治療應(yīng)用。在一些實(shí)施方案中，本文公開的系統(tǒng)和方法可用于組織化學(xué)，特別是，免疫組織化學(xué)。根據(jù)本文描述的方法，患者的細(xì)胞或組織樣品的分析可在診斷上(例如，以鑒定已患有特定的疾病、已暴露于特定的毒素或者對(duì)特定的治療或器官移植充分應(yīng)答的患者)和預(yù)后(例如，以鑒定可能發(fā)展特定的疾病、對(duì)特定的治療充分應(yīng)答或者接受特定的器官移植的患者)采用。本文公開的方法可促進(jìn)精確和可靠地分析來自同一生物學(xué)樣品的多個(gè)(例如，可能無限數(shù)量)的靶標(biāo)(例如，疾病標(biāo)記物)。雖然本文僅說明和描述本發(fā)明的某些特征，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到許多修改和變化。因此，應(yīng)理解的是，所附權(quán)利要求書旨在涵蓋落入本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些修改和變化。