(57)【要約】      （修正有）【課題】解剖学的病理サンプルの自動染色において信頼性を向上する処理方法、および処理モジュールを提供する。【解決手段】生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材が、第１および第２対向端部と、第１および第２対向表面と、第２表面に存在し、基板と並置した場合にチャンバを形成する凹部(void)と、第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口とを備える。凹部は、チャンバ内での流体移動を増強するための１つ以上の曲線輪郭領域を有する凹部壁によって境界が定められる。生体サンプルのための処理モジュールが、カバー部材と、生体サンプルを支える基板のための支持面と、培養期間中、基板と並置した状態でカバー部材を取り外し可能に保持するように動作可能なクランプ手段とを備える。１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養する方法が、カバー部材を使用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材であって、
ａ）第１および第２対向端部と、
ｂ）第１および第２対向表面と、
ｃ）第２表面に存在し、基板と並置した場合にチャンバを形成する凹部と、
ｄ）第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口と、を備え、
凹部は、チャンバ内での流体移動を増強するための１つ以上の曲線輪郭領域を有する凹部壁によって境界が定められる、カバー部材。
【請求項２】
第２端部に向かって、凹部と流体連通した流体出口をさらに備え、該流体出口を通って流体が取り出し可能である、請求項１記載のカバー部材。
【請求項３】
チャンバ内の流体の流れを促進するために、１つ以上の曲線輪郭領域は、凹部の側壁とカバー部材の端部壁とを連結する、丸みを帯びた角部を含む、請求項１または２記載のカバー部材。
【請求項４】
チャンバ内の流体の流れを促進するために、１つ以上の曲線輪郭領域は、凹部の側壁とカバー部材の端部壁とを連結する、丸みを帯びたテーパーを含む、請求項１または２記載のカバー部材。
【請求項５】
１つ以上の曲線輪郭領域は、カバー部材の第２表面において、凹部の壁と凹部の天井とを連結する、丸みを帯びた蛇腹を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項６】
チャンバは、閉止した場合、３０〜２００μｌ、好ましくは５０〜１５０μｌ、より好ましくは約１００μｌ〜約１２５μｌの体積を有する、請求項１〜５のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項７】
チャンバは、５０〜２００μｍ、好ましくは１００〜１５０μｍの高さを有する、請求項１〜６のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項８】
第２表面における凹部の天井が、入口から出口への試薬の伝搬を増強するように構成された仕上げを有する、請求項１〜７のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項９】
仕上げは、エッチング加工、波形加工、ディンプル加工、傾斜加工、弓形加工、波紋加工を含むグループから選択されたテキスチャである、請求項８記載のカバー部材。
【請求項１０】
仕上げは、凹部の天井及び／又は壁の少なくとも一部における材料仕上げまたはコーティングである、請求項８または９記載のカバー部材。
【請求項１１】
入口において、処理手順の一工程でチャンバ内に注入される１つ以上のアリコートの流体を受け入れるのに充分な体積を有する貯留部を備える、請求項１〜１０のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１２】
処理手順の間、基板と並置した状態で保持されるように構成された、請求項１〜１１のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１３】
カバー部材は、消耗品である、請求項１〜１２のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１４】
カバー部材は、カバー部材本体およびカバー部材挿入部を含む、少なくとも２つの部品で形成され、
カバー部材挿入部は、基板とともにチャンバを形成するように構成される、請求項１〜１３のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１５】
カバー部材挿入部は、消耗品である、請求項１４記載のカバー部材。
【請求項１６】
カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを備える、請求項１〜１５のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１７】
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うように構成された材料覆いである、請求項１６記載のカバー部材。
【請求項１８】
入口において、流体を入口に方向付けるように構成された案内手段を備える、請求項１〜１７のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１９】
案内手段は、対応する形状の注入プロープ先端を受け入れるような形状を有する首部を含む、請求項１８記載のカバー部材。
【請求項２０】
首部は、第２表面に向かって減少するテーパーを有する、請求項１９記載のカバー部材。
【請求項２１】
案内手段は、注入プロープ先端とのぴったり嵌合を形成するように構成される、請求項１８〜２０のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項２２】
案内手段は、注入プロープ先端との密封を受容し形成するのに充分な弾性コンプライアンスを有する、請求項１８〜２１のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項２３】
入口と流体連通している分散端部を備え、
使用の際、カバー部材は、分散端部の周りに旋回するように構成され、
前記旋回運動は、分散端部から出口に向かって、入口での流体の移動を生じさせる、請求項１〜２２のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項２４】
カバー部材はさらに、第１端部と第２端部との間に直交して延びる面を通過して延びており、これに対して垂直な軸の周りに旋回するように構成され、前記軸の周りの旋回は、カバー部材を傾斜させる、請求項２３記載のカバー部材。
【請求項２５】
流体を、入口から、カバー部材の少なくとも幅に分散するように構成された流体分散機構を備える、請求項１〜２２のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項２６】
流体分散機構は、サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、カバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に流体を分散するように構成され、これにより分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す、請求項２５記載のカバー部材。
【請求項２７】
流体分散機構は、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部と重なり合う閉止状態で、流体を分散するように構成され、
前記分散機構は、毛細管現象を利用して、分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す、請求項２５記載のカバー部材。
【請求項２８】
流体分散機構は、チャンバの幅に広がるチャネルを含む、請求項２３〜２７のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項２９】
チャネルは、カバー部材の第１端部に向かって増加する高さを持つ段差状の外形を有する、請求項２８記載のカバー部材。
【請求項３０】
チャネルは、入口から、ある体積の流体を保管するように構成され、前記体積は、流体が基板上に徐々に広がる流体フロントを供給する、請求項２８または２９記載のカバー部材。
【請求項３１】
カバー部材はさらに、開放状態と閉止状態との間でカバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に、基板を案内するように構成されたスライド案内手段をさらに備える、請求項２６〜３０のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項３２】
カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを備える、請求項２３〜３１のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項３３】
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うように構成された材料覆いである、請求項３２記載のカバー部材。
【請求項３４】
生体サンプルのための処理モジュールであって、
ａ．請求項１〜３３のいずれかに記載のカバー部材と、
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面と、
ｃ．培養期間中、基板と並置した状態でカバー部材を取り外し可能に保持するように動作可能なクランプ手段と、を備える処理モジュール。
【請求項３５】
クランプ手段は、処理手順中に、基板と並置した状態でカバー部材を保持するために、３Ｎ〜３００Ｎ、好ましくは１０Ｎ〜２５０Ｎののクランプ力を印加する、請求項３４記載の処理モジュール。
【請求項３６】
支持面は、処理手順の際、基板上の生体サンプルの温度を制御するように構成された熱交換器を含む、請求項３３または３４記載の処理モジュール。
【請求項３７】
処理モジュール内の基板およびカバー部材の一方または両方を位置決めするように構成されたロボットを備える、請求項３４〜３６のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項３８】
ロボットは、処理手順の際、カバー部材の入口に試薬を注入するように構成される、請求項３７記載の処理モジュール。
【請求項３９】
カバー部材の１つ以上の出口を、大気への通気孔および個々の１つ以上の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングを含む、請求項３４〜３６のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項４０】
１つ以上の負圧供給源の各々は、−２ｋＰａ〜−１５ｋＰａの制御された真空を発生する、請求項３９記載の処理モジュール。
【請求項４１】
１つ以上の負圧供給源は、１０００ｍｓ〜５０００ｍｓ、好ましくは、約２０００ｍｓ〜３０００ｍｓの期間に、負圧を印加するようにプログラムされたコントローラ装置によって制御される、請求項３９または４０記載の処理モジュール。
【請求項４２】
チャンバの開放時に、基板を支持面に保持するように構成された基板保持手段をさらに備える、請求項３４〜４１のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項４３】
クランプ手段は、基板と並置した状態でカバー部材を保持するようにバイアスされた弾性部材を含む、請求項３４〜４２のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項４４】
処理モジュールは、機器のコントローラの制御下で独立に動作可能な複数の処理モジュールを備えた自動サンプル処理機器とともに使用するように構成される、請求項３４〜４３のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項４５】
クランプ手段、熱交換器、ロボット、負圧供給源および流体ディスペンサのうち１つ以上の動作は、機器コントローラの制御下にある、請求項４４記載の処理モジュール。
【請求項４６】
カバー部材上の分散端部の周りにカバー部材を旋回させて、入口での流体を分散端部から出口に向かって移動させるように構成された旋回手段をさらに備え、
旋回手段は、カバー部材を、開放状態に、そして、カバー部材および基板が並置してチャンバを形成する閉止状態に旋回させるように動作可能である、請求項３４〜４５のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項４７】
旋回手段は、カバー部材を開放状態に位置決めするように動作可能な旋回アームを含み、
カバー部材の第１端部の分散端部が基板と接触しており、第２表面が基板に対して１〜２０度の角度で配置される、請求項４６記載の処理モジュール。
【請求項４８】
旋回アームは、カバー部材を開放状態に位置決めして、基板および第２表面が、カバー部材の入口でアリコートの流体を受け入れるように、約１０度の角度に配置されるように動作可能である、請求項４７記載の処理モジュール。
【請求項４９】
旋回アームは、モジュールを、カバー部材および基板が切り離された取り外し状態に配置するように動作可能である、請求項４８記載の処理モジュール。
【請求項５０】
旋回アームは、カバー部材を通る傾斜軸であって、第１端部と第２端部の間に直交して延びる面に対して垂直な傾斜軸の周りにカバー部材を傾斜させるように、動作可能である、請求項４９記載の処理モジュール。
【請求項５１】
傾斜アクセス周りにカバー部材の傾斜方向にバイアスをかけるための傾斜バイアス手段をさらに備える、請求項５０記載の処理モジュール。
【請求項５２】
カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイをさらに含む、請求項４６〜５１のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項５３】
支持面は、サンプルを戴置した基板を受け入れ、基板の不在時は、洗浄ベイを形成するような形状である、請求項５２記載の処理モジュール。
【請求項５４】
旋回アームは、チャンバ内の試薬を撹拌するように動作可能である、請求項４６〜５３のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項５５】
サンプルがカバー部材によって覆われていない開放状態と、サンプルの少なくとも一部が、カバー部材および基板によって形成されるチャンバ内で覆われている閉止状態との間で、カバー部材および基板をスライド移動させるためのアクチュエータをさらに備える、請求項３４〜５４のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項５６】
カバー部材によって覆われていない場合、基板上のサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアをさらに備える、請求項４６〜５５のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項５７】
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うようにした材料覆いを含む、請求項５６記載の処理モジュール。
【請求項５８】
生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材であって、
ａ．第１および第２対向端部と、
ｂ．第１および第２対向表面と、
ｃ．第２表面に存在し、基板と並置した場合にチャンバを形成する凹部と、
ｄ．第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口と、
ｅ．第２端部に向かって、凹部と流体連通した流体出口と、
ｆ．入口において、流体を入口に方向付けるように構成された案内手段と、を備えるカバー部材。
【請求項５９】
案内手段は、対応する形状の注入プロープ先端を受け入れるような形状を有する首部を含む、請求項５８記載のカバー部材。
【請求項６０】
首部は、第２表面に向かって減少するテーパーを有する、請求項５９記載のカバー部材。
【請求項６１】
案内手段は、注入プロープ先端とのぴったり嵌合を形成するように構成される、請求項５９または６０記載のカバー部材。
【請求項６２】
案内手段は、注入プロープ先端との密封を受容し形成するのに充分な弾性コンプライアンスを有する、請求項５９〜６１のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項６３】
請求項５８〜６２のいずれかに記載のカバー部材を用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法であって、
ａ．サンプルを基板上に用意するステップと、
ｂ．基板およびカバー部材を位置決めして、チャンバを形成するステップと、
ｃ．注入プローブ先端を、流体入口との嵌め合いコンタクト状態に位置決めするステップと、
ｄ．第１試薬が基板上のサンプルを実質的に覆うのに充分な力を用いて、第１体積の第１試薬を入口に送り込むステップと、を含む方法。
【請求項６４】
第１試薬は、注入プローブ先端と連結した正圧ポンプによって入口に送り込まれ、
正圧ポンプは、下記を含むグループから選択される、請求項６３記載の方法。
ａ．シリンジポンプ
ｂ．歯車ポンプ
【請求項６５】
請求項５８〜６２のいずれかに記載のカバー部材を用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法であって、
ａ．サンプルを基板上に用意するステップと、
ｂ．基板およびカバー部材を位置決めして、チャンバを形成するステップと、
ｃ．注入プローブ先端を位置決めして、試薬を流体入口に注入するステップと、
ｄ．少なくとも第２体積の第２試薬を入口に注入するステップと、含む方法。
【請求項６６】
チャンバ内の試薬を出口に向けて引き出すために、出口に負圧を印加するステップをさらに含む、請求項６３〜６５のいずれかに記載の方法。
【請求項６７】
第１試薬は、高価値試薬である、請求項６３〜６６のいずれかに記載の方法。
【請求項６８】
第２試薬は、低価値試薬である、請求項６３〜６７のいずれかに記載の方法。
【請求項６９】
カバー部材を傾斜させて、出口を上昇させ、これにより入口からチャンバ内への試薬放出を制限または不可能にするステップをさらに含む、請求項６３〜６８のいずれかに記載の方法。
【請求項７０】
生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材であって、
ａ．第１および第２対向端部と、
ｂ．第１および第２対向表面と、
ｃ．第２表面に存在し、基板と並置した場合にチャンバを形成する凹部と、
ｄ．第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口と、
ｅ．第２端部に向かって、凹部と流体連通した流体出口と、
ｆ．入口と流体連通している分散端部と、を備え、
カバー部材は、分散端部の周りに旋回するように構成され、使用の際、前記旋回運動は、入口において、分散端部から出口に向かう流体の移動を生じさせる、カバー部材。
【請求項７１】
カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアをさらに備える、請求項７０記載のカバー部材。
【請求項７２】
入口において、１つ以上のアリコートの試薬を受け入れるのに充分な体積を有する貯留部をさらに備える、請求項７０または７１記載のカバー部材。
【請求項７３】
生体サンプルのための処理モジュールであって、
ａ．請求項７０〜７２のいずれかに記載のカバー部材と、
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面と、
ｃ．カバー部材を分散端部の周りに旋回させ、流体を入口から基板に沿って、分散端部から出口に向けて移動させるように構成された旋回手段と、を備え、
旋回手段は、カバー部材を、開放状態および、カバー部材および基板が並置されてチャンバを形成する閉止状態に旋回させるように動作可能である、処理モジュール。
【請求項７４】
旋回手段は、カバー部材を、カバー部材の第１端部の分散端部が基板と接触し、第２表面が基板に対して１〜２０度の角度に配置される開放状態に位置決めするように動作可能な旋回アームを含む、請求項７３記載の処理モジュール。
【請求項７５】
旋回アームは、カバー部材を開放状態に位置決めし、基板および第２表面が約１０度の角度に配置され、アリコートの試薬をカバー部材の入口に受け入れるように動作可能である、請求項７４記載の処理モジュール。
【請求項７６】
旋回手段は、モジュールを、カバー部材および基板が切り離された取り外し状態に設定するように動作可能な旋回アームを含む、請求項７４または７５記載の処理モジュール。
【請求項７７】
旋回アームは、カバー部材を通る傾斜軸であって、第１端部と第２端部の間に直交して延びる面に対して垂直な傾斜軸の周りにカバー部材を傾斜させるように動作可能である、請求項７５または７６記載の処理モジュール。
【請求項７８】
傾斜アクセス周りにカバー部材の傾斜方向にバイアスをかけるための傾斜バイアス手段、をさらに備える、請求項７７記載の処理モジュール。
【請求項７９】
カバー部材および基板の分離中に、基板を支持面に保持するように構成された基板保持手段をさらに備える、請求項７３〜７８のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項８０】
基板保持手段は、分離中に、カバー部材と基板との間の接着摩擦力に打ち勝つのに充分な力を用いて、基板を支持面に取り外し可能に保持するように構成された弾性部材を含む、請求項７９記載の処理モジュール。
【請求項８１】
カバー部材を閉止状態に取り外し可能に保持するように動作可能なクランプ手段をさらに備える、請求項７３〜８０のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項８２】
カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイをさらに含む、請求項７３〜８１のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項８３】
支持面は、サンプルを戴置した基板を受け入れ、基板の不在時は、洗浄ベイを形成するような形状である、請求項８２記載の処理モジュール。
【請求項８４】
カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアをさらに備える、請求項７３〜８３のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項８５】
旋回アームは、チャンバ内の試薬を撹拌するように動作可能である、請求項７３〜８４のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項８６】
カバー部材の１つ以上の出口を、１つ以上の個々の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングを含み、
負圧供給源の各々は、−２ｋＰａ〜−１５ｋＰａの制御された真空を発生するように動作可能である、請求項７３〜８５のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項８７】
負圧供給源は、１０００ｍｓ〜５０００ｍｓ、好ましくは、約２０００ｍｓ〜３０００ｍｓの期間に、負圧を印加するように構成される、請求項８６記載の処理モジュール。
【請求項８８】
請求項７３〜８７のいずれかに記載の処理モジュールを用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法であって、
ａ．サンプルを基板上に用意するステップと、
ｂ．分散端部が基板と接触するようにカバー部材に角度がついた開放状態に、基板およびカバー部材を位置決めするステップと、
ｃ．第１試薬を入口に注入するステップと、
ｄ．カバー部材を閉止状態に向けて旋回させて、旋回運動により、注入された試薬が基板上のサンプルを実質的に覆うようにするステップと、を含む方法。
【請求項８９】
旋回運動は、試薬の毛細管流動を増強して、基板上のサンプルを実質的に覆うようなレートに制御される、請求項８８記載の方法。
【請求項９０】
旋回運動は、複数の試薬及び／又はサンプルを処理するための複数の手順について、基板上での試薬流動を増強する予めプログラムされた旋回運動に従って、コントローラによって制御される、請求項８８または８９記載の方法。
【請求項９１】
出口に負圧を印加して、チャンバ内の試薬を出口に向けて引き出すステップを含む、請求項８８〜９０のいずれかに記載の方法。
【請求項９２】
出口に負圧を印加して、チャンバを排出させるステップを含む、請求項８８〜９１のいずれかに記載の方法。
【請求項９３】
スライドを支持面から除去し、カバー部材の第２表面を洗浄試薬に浸漬するステップを含む、請求項８８〜９２のいずれかに記載の方法。
【請求項９４】
カバー部材が閉止状態でない場合、サンプルを覆うステップを含む、請求項８８〜９３のいずれかに記載の方法。
【請求項９５】
チャンバ内の試薬を撹拌することを含む、請求項８８〜９４のいずれかに記載の方法。
【請求項９６】
生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材であって、
ａ．第１および第２対向端部と、
ｂ．第１および第２対向表面と、
ｃ．第２表面に存在し、基板とともにチャンバを形成する凹部と、
ｄ．第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口と、
ｅ．流体を注入する流体分散機構と、を備え、
流体分散機構は、流体を、入口から基板の少なくとも幅に分散するように構成される、カバー部材。
【請求項９７】
流体分散機構は、サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、カバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に流体を分散するように構成され、これにより流体分散機構から基板に沿って流体を引き出す、請求項９６記載のカバー部材。
【請求項９８】
流体分散機構は、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部と重なり合う閉止状態で、流体を注入するように構成され、
前記分散は、毛細管現象を利用して、流体分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す、請求項９６記載のカバー部材。
【請求項９９】
流体分散機構は、チャンバの幅に広がるチャネルを含む、請求項９６〜９８のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１００】
チャネルは、カバー部材の第１端部に向かって増加する高さを持つ段差状の外形を有する、請求項９９記載のカバー部材。
【請求項１０１】
チャネルは、入口から、ある体積の流体を保管するように構成され、
前記体積は、基板上に徐々に広がる流体フロントを供給する、請求項９９または１００記載のカバー部材。
【請求項１０２】
カバー部材の第２端部に向かう出口を備え、該出口を通じて流体が引き出される、請求項９６〜１０１のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１０３】
開放状態と閉止状態との間でカバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に、基板を案内するように構成されたスライド案内手段をさらに備える、請求項９６〜１０２のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１０４】
カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを含む、請求項９６〜１０３のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１０５】
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うようにした材料覆いである、請求項１０４記載のカバー部材。
【請求項１０６】
請求項９６〜１０５のいずれかに記載のカバー部材を用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法であって、
ａ．サンプルを基板上に用意するステップと、
ｂ．基板およびカバー部材を、流体分散機構の領域において基板の少なくとも端部がカバー部材の第２表面と並置された状態に設定された開放構成に位置決めするステップと、
ｃ．試薬を入口に注入し、毛細管現象を利用して、基板を横断するように試薬を引き出すステップと、を含む方法。
【請求項１０７】
サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材がチャンバ内のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、基板およびカバー部材の一方を基板およびカバー部材の他方に対してスライド移動させるステップを含み、
前記スライド運動は、試薬を分散機構から基板に沿って引き出すようにした、請求項１０６記載の方法。
【請求項１０８】
スライド運動は、試薬の流動を増強して、基板上のサンプルを実質的に覆うようなレートに制御される、請求項１０７記載の方法。
【請求項１０９】
試薬を入口に注入する前に、カバー部材がチャンバ内のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、基板およびカバー部材の一方を基板およびカバー部材の他方に対してスライド移動させるステップを含み、
カバー部材および基板が閉止状態のままで、試薬が分散される、請求項１０８記載の方法。
【請求項１１０】
基板およびカバー部材が閉止状態である場合、カバー部材の出口に負圧を印加して、チャンバ内の試薬を入口から出口に引き出すステップを含む、請求項１０６〜１０９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１１】
出口に負圧を印加して、チャンバを排出させるステップを含む、請求項１１０記載の方法。
【請求項１１２】
カバー部材および基板が再び開いた場合、サンプルの乾燥を制限するために、基板を覆うステップを含む、請求項１０７〜１１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１１３】
生体サンプルのための処理モジュールであって、
ａ．請求項９６〜１０５のいずれかに記載のカバー部材と、
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面と、
ｃ．サンプルがカバー部材によって覆われていない開放状態と、サンプルの少なくとも一部が、カバー部材および基板によって形成されるチャンバ内で覆われる閉止状態との間で、カバー部材および基板をスライド移動させるための直線移動装置と、を備える処理モジュール。
【請求項１１４】
処理モジュールを用いた処理手順の洗浄工程の際、カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイをさらに備える、請求項１１３記載の処理モジュール。
【請求項１１５】
カバー部材によって覆われていない場合、基板上のサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアをさらに備える、請求項１１３〜１１４のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項１１６】
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うようにした材料覆いである、請求項１１５記載の処理モジュール。
【請求項１１７】
カバー部材の１つ以上の出口を、１つ以上の個々の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングをさらに備え、
負圧供給源の各々は、−２ｋＰａ〜−１５ｋＰａの制御された真空を発生するように動作可能である、請求項１１３〜１１７のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項１１８】
添付図面に示した実施形態のいずれかを参照して前述したようなカバー部材。
【請求項１１９】
請求項１〜３３，５８〜６２，７０〜７２，９６〜１０５記載のカバー部材を用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解剖学的病理サンプルの自動染色のための機器および方法に関し、特に、これに限定しないが、病理サンプルが戴置されたスライドなど、試薬チャンバを基板上に形成するカバー部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体サンプル、例えば、解剖学的病理サンプルの自動処理のための器具が広く知られている。処理は、免疫化学、インシチュ・ハイブリダイゼーション、特別な染色、細胞学において典型的である種類の染色手順を含んでもよい。幾つかの染色手順の自動化が、病理検査が完了できる速度を増加させており、より早期の診断、ある場合には、治療介入(intervention)を導く。染色は、典型的には、生体サンプル中の特定の組織学的特徴を強調するために、顕微鏡スライドの上に置かれたサンプルに対して実施され、そして、少量の試薬を伴うサンプルの培養がしばしば実施される。多くのケースでは、サンプルの自動染色は、試薬のアリコート(aliquot)を配給するロボットアームの操縦を含み、染色を達成する。自動化は多くの利点を有するが、これらの手順の自動化に関連した制限も存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
あるケースでは、自動器具によって達成される染色が、斑状であったり、信頼できないものであり、病理学者によって、スライドの幾つかが拒否または「不良」となる。不良は、試薬中に形成される泡に起因することがあり、不均一な染色をもたらし、及び／又は、試薬からの残骸(debris)が低品質の染色を生成する。他のケースでは、典型的には、使用する器具及び／又は試薬を購入し維持する高コストのために、各検査を行うコストが極めて高い。さらに他のケースでは、染色したエリアがサンプルサイズに対して小さすぎて、診断分析に役に立たない。
【０００４】
自動器具の複雑さも問題であり、多種多様な移動部分が較正、メンテナンス、クリーニングを必要とする。多くのケースでは、処理したサンプルのスループットがバッチ処理体制によって制限され、サンプル処理時間がバッチに施された最も遅い染色手順によって制限される。
【０００５】
生体サンプルの自動処理に対して利用可能な手法を改善すること、あるいは、使用する方法および装置に対して実行可能な代替手法を少なくとも提供することが要望される。
【０００６】
ここに含まれる本発明に対するバックグラウンドの議論は、文書、活動、材料、デバイス、記事などへの参照を含み、本発明の内容を説明することを意図している。これは、参照した資料の何れかが、何れの請求項の優先日において、公開され、公知となり、または特許分野での共通の一般知識の一部となったという了解または示唆として採用すべきでない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様から見て、本発明は、生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材を提供する。該カバー部材は、下記の構成を備える。
ａ）第１および第２対向端部。
ｂ）第１および第２対向表面。
ｃ）第２表面に存在し、基板と並置(juxtaposition)した場合にチャンバを形成する凹部(void)。
ｄ）第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口。
ここで、凹部は、チャンバ内での流体移動を増強するための１つ以上の曲線輪郭領域を有する凹部壁によって境界が定められる。
【０００８】
好ましくは、カバー部材は、第２端部に向かって、凹部と流体連通した流体出口を含み、そこを通って流体が取り出し可能である。
【０００９】
１つ以上の実施形態において、１つ以上の曲線輪郭領域は、凹部の側壁と端部壁とを連結する、丸みを帯びた角部を含む。一実施形態において、曲線輪郭領域は、チャンバからの流体除去を促進するために、カバー部材の第２端部に向かって、丸みを帯びた角部を含んでもよい。他の実施形態において、曲線輪郭領域は、チャンバ内の流体の流れを促進するために、カバー部材の第１端部に向かって、凹部の側壁と端部壁とを連結する、丸みを帯びた角部を含んでもよい。さらに他の実施形態において、１つ以上の曲線輪郭領域は、カバー部材の第２表面において、凹部の壁と凹部の天井とを連結する、丸みを帯びた蛇腹(cornice)を含んでもよい。さらに他の実施形態において、１つ以上の曲線輪郭領域は、凹部の側壁に対向して接合するテーパー状または長円(obround)状の端部領域を含んでもよい。
【００１０】
カバー部材は、チャンバが閉止した場合、例えば、３０〜２００μｌ、好ましくは５０〜１５０μｌ、より好ましくは約１００μｌ〜約１２５μｌの体積を提供できる。１つ以上の実施形態において、チャンバは、５０〜２００μｍの高さを有する。ある実施形態において、高さは、好ましくは１００〜１５０μｍである。特定の実施形態において、カバー部材は、入口において貯留部(reservoir)を備え、これは、処理手順の一工程でチャンバ内に注入される１つ以上のアリコートの流体を受け入れるのに充分な体積を有する。
【００１１】
第２表面は、凹部の天井を有し、これは、種々の実施形態において、入口から出口への試薬の伝搬を増強する仕上げ(finish)を有する。仕上げは、例えば、エッチング加工(etched)、波形加工(corrugated)、ディンプル加工(dimpled)、傾斜加工(sloped)、弓形加工(bowed)、波紋加工(rippled)を含むグループから選択されたテキスチャ(texture)でもよい。代替として、仕上げは、凹部の天井及び／又は壁の少なくとも一部における材料仕上げまたはコーティングでもよい。
【００１２】
好ましくは、カバー部材は、処理手順の間、基板と並置した状態で保持されるように構成される。幾つかの実施形態において、カバー部材は、消耗品または半消耗品（例えば、交換前に５回、１０回、１５回または２０回の手順で使用される）である。他の実施形態において、カバー部材は、カバー部材本体およびカバー部材挿入部(insert)を含む、少なくとも２つの部品で形成され、カバー部材挿入部は、基板とともにチャンバを形成するように構成される。この配置では、カバー部材挿入部は消耗品でもよい。
【００１３】
幾つかの実施形態において、カバー部材は、カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを備えてもよい。防湿バリアは、基板上のサンプルと干渉しない任意の適切な形状をとり得る。例えば、防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うようにした材料覆い(shroud)でもよい。代替として、防湿バリアは、基板上のサンプルが脱水状態になるのを防止する蒸気バリアでもよい。
【００１４】
一実施形態において、カバー部材は、入口において、流体を入口に方向付けるように構成された案内手段を備える。好ましくは、案内手段は、対応する形状の注入プロープ先端を受け入れるような形状を有する首部を含み、その結果、プロープから入口への流体の強制注入のための嵌め合い(mating)コンタクトを形成する。こうして首部は、プロープ先端を収容する第２表面に向かって減少するテーパーを有してもよい。理想的には、案内手段は、注入プロープ先端とのぴったり嵌合(snug fit)を形成するように構成される。これは、案内手段に、注入プロープ先端との密封(seal)を受容し形成するのに充分な弾性コンプライアンス(compliance)を提供することによって達成できる。しかし、他の配置では、プロープ先端は弾性(compliant)である。
【００１５】
他の実施形態において、カバー部材は、入口と流体連通している分散端部を有する。使用の際、カバー部材は、分散端部の周りに旋回するように構成され、旋回運動は、分散端部から出口に向かって、入口での流体の移動を生じさせる。カバー部材はさらに、第１端部と第２端部との間に直交して延びる面を通過して延びており、これに対して垂直な軸の周りに旋回するように構成され、前記軸の周りの旋回は、カバー部材を傾斜させる。カバー部材を傾斜させて、入口での時期尚早の流体放出を防止すること、あるいは、開放状態の場合、カバー部材の下方にあるスライドへのアクセスを獲得することが望ましいであろう。
【００１６】
さらに他の実施形態において、カバー部材は、流体を、入口から、カバー部材に形成されたチャンバの少なくとも幅に分散するように構成された流体分散機構を備える。好ましくは、流体分散機構は、チャンバの幅に広がるチャネルを含む。一実施形態において、チャネルは、カバー部材の第１端部に向かって増加する高さを持つ段差状の外形を有する。理想的には、チャネルは、入口から、ある体積の流体を保管するように構成される。保管された流体は、基板上に徐々に広がる流体フロント(front)を供給する。
【００１７】
流体分散機構は、閉止状態または開放状態で流体を分散するように構成できる。開放注入では、流体分散機構は、サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、カバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に流体を分散するように構成され、これにより分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す。閉止状態では、カバー部材は、基板上のサンプルの少なくとも一部と重なり合い、毛細管現象が分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す。
【００１８】
カバー部材はさらに、開放状態と閉止状態との間でカバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に、基板を案内するように構成されたスライド案内手段を含んでもよい。理想的には、スライドするカバー部材は、カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを含んでもよい。防湿バリアは、物理的な材料バリア、またはサンプルの乾燥を最小化するように適合した蒸気バリアまたは他のバリアでもよい。
【００１９】
他の態様から見て、本発明は、生体サンプルのための処理モジュールを提供する。該モジュールは、下記の構成を備える。
ａ．先の請求項の何れかに記載されたカバー部材。
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面。
ｃ．培養期間中、基板と並置した状態でカバー部材を取り外し可能に保持するように動作可能なクランプ手段。
【００２０】
クランプ手段は、処理手順中に、基板を損傷したり破損しないように、基板とカバー部材との間の空間から試薬の漏れを防止するのに充分なクランプ力を印加する。クランプ力は、例えば、約３Ｎ〜３００Ｎの範囲でもよい。幾つかの例では、例えば、複数の処理モジュールが自動機器に組み込まれた場合、より高いクランプ力は達成するのが困難であろう。こうして、例えば、２５０Ｎまたは１００Ｎなど、より低いクランプ力を使用することが望ましいであろう。１０Ｎ程度の低いクランプ力も使用してもよい。一形態において、クランプ手段は、基板と並置した状態でカバー部材を保持するようにバイアスされた弾性部材を含む。種々の実施形態において、処理モジュールはまた、チャンバの開放時に、例えば、「接着摩擦(sticktion)」力に打ち勝つために、基板を支持面に保持するように構成された基板保持手段を提供する。
【００２１】
１つ以上の実施形態において、支持面は、処理手順の際、基板上の生体サンプルの温度を制御するように構成された熱交換器を含む。しかしながら、熱交換器は、上述したカバー部材の一部を形成してもよく、あるいは、カバー部材と結合してもよいことは理解すべきである。
【００２２】
典型的には、処理モジュールは、処理モジュール内の基板およびカバー部材の一方または両方を位置決めするように構成され、そして、処理手順の際、カバー部材の入口に試薬を注入するようにも構成してもよいロボットを備える。種々の実施形態において、処理モジュールは、カバー部材の１つ以上の出口を、大気への通気孔および個々の１つ以上の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングを含む。典型的には、１つ以上の負圧供給源は、−２ｋＰａ〜−１５ｋＰａの制御された真空を発生する。１つ以上の負圧供給源は、例えば、１０００ｍｓ〜５０００ｍｓ、好ましくは、約２０００ｍｓ〜３０００ｍｓの期間に、負圧を印加するようにプログラムされたコントローラ装置によって制御してもよい。
【００２３】
処理モジュールは、機器のコントローラの制御下で独立に動作可能な複数の処理モジュールを備えた自動サンプル処理機器とともに使用するように構成してもよい。理想的には、クランプ手段、熱交換器、ロボット、負圧供給源および流体ディスペンサ、ならびに処理モジュールとともに使用される他のコンポーネントは、機器コントローラの制御下にある。
【００２４】
一実施形態において、処理モジュールは、カバー部材上の分散端部の周りにカバー部材を旋回させて、入口での流体を分散端部から出口に向かって移動させるように構成された旋回手段を備え、旋回手段は、カバー部材を、開放状態に、そして、カバー部材および基板が並置してチャンバを形成する閉止状態に旋回させるように動作可能である。
【００２５】
好ましくは、旋回手段は、カバー部材を開放状態に位置決めするように動作可能な旋回アームであり、カバー部材の第１端部の分散端部が基板と接触しており、第２表面が基板に対して１〜２０度の角度で配置される。旋回手段は、チャンバ内で試薬を撹拌するように動作可能でもよい。一実施形態において、旋回アームは、カバー部材を開放状態に位置決めして、基板および第２表面が、カバー部材の入口でアリコートの流体を受け入れる角度に配置されるように動作可能である。一実施形態において、基板および第２表面は、約５〜６０度の角度に配置される。一実施形態において、基板および第２表面は、約８〜２５度の角度に配置される。一実施形態において、基板および第２表面は、約１０度の角度に配置される。旋回アームは、モジュールを、カバー部材および基板が切り離された取り外し状態に設定したり、及び／又は、カバー部材を通る傾斜軸であって、第１端部と第２端部の間に直交して延びる面に対して垂直な傾斜軸の周りにカバー部材を傾斜させるように、動作可能でもよい。傾斜は、処理モジュール内で基板へのアクセスを提供でき、及び／又は、入口からチャンバ内への時期尚早の流体放出を不可能にできる。一形態において、傾斜アクセス周りにカバー部材の傾斜方向にバイアスをかけるために、傾斜バイアス手段が設けられる。
【００２６】
処理モジュールはさらに、カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイ(bay)を含んでもよい。こうして支持面は、サンプルを戴置した基板を受け入れ、基板の不在時は、洗浄ベイを形成するような形状にしてもよい。
【００２７】
一実施形態において、処理モジュールは、サンプルがカバー部材によって覆われていない開放状態と、サンプルの少なくとも一部が、カバー部材および基板によって形成されるチャンバ内で覆われている閉止状態との間で、カバー部材および基板をスライド移動させるためのアクチュエータを備える。処理モジュールは、上述のような防湿バリアを含んでもよい。
【００２８】
他の態様から見て、本発明は、生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材を提供する。該カバー部材は、下記の構成を備える。
ａ．第１および第２対向端部。
ｂ．第１および第２対向表面。
ｃ．第２表面に存在し、基板と並置(juxtaposition)した場合にチャンバを形成する凹部(void)。
ｄ．第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口。
ｅ．第２端部に向かって、凹部と流体連通した流体出口。
ｆ．入口において、流体を入口に方向付けるように構成された案内手段。
【００２９】
案内手段は、対応する形状の注入プロープ先端を受け入れるような形状を有する首部を含んでよい。首部は、第２表面に向かって減少するテーパー、及び／又は、弾性コンプライアンス(compliance)を有してもよい。とにかく、案内手段は、注入プロープ先端とともにぴったり嵌合を形成するように構成されることが望ましい。
【００３０】
さらに他の態様から見て、本発明は、案内手段を備えたカバー部材を用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法を提供する。該方法は、下記のステップを含む。
ａ．サンプルを基板上に用意するステップ。
ｂ．基板およびカバー部材を位置決めして、チャンバを形成するステップ。
ｃ．注入プローブ先端を、流体入口との嵌め合い(mating)コンタクト状態に位置決めするステップ。
ｄ．第１試薬が基板上のサンプルを実質的に覆うのに充分な力を用いて、第１体積の第１試薬を入口に送り込むステップ。
【００３１】
第１試薬は、注入プローブ先端と連結した正圧ポンプ、例えば、シリンジポンプまたは歯車ポンプなどによって入口に送り込んでもよい。
【００３２】
該方法は、代替／追加で、下記のステップを含んでもよい。
ａ．サンプルを基板上に用意するステップ。
ｂ．基板およびカバー部材を位置決めして、チャンバを形成するステップ。
ｃ．注入プローブ先端を位置決めして、試薬を流体入口に注入するステップ。
ｄ．少なくとも第２体積の第２試薬を入口に注入するステップ。
【００３３】
該方法は、チャンバ内の試薬を出口に向けて引き出すために、出口における負圧の印加をさらに含んでもよい。典型的には、第１試薬（ある駆動力を用いて入口に配給される試薬）は、高価値(high value)試薬であり、一方、第２試薬（駆動力なしで入口に注入される試薬）は、低価値(low value)試薬である。該方法は、カバー部材を傾斜させて、出口を上昇させるステップをさらに含んでもよく、これにより入口からチャンバ内への時期尚早の試薬放出を制限または不可能にする。
【００３４】
さらに他の態様から見て、本発明は、生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材を提供する。該カバー部材は、下記の構成を備える。
ａ．第１および第２対向端部。
ｂ．第１および第２対向表面。
ｃ．第２表面に存在し、基板と並置(juxtaposition)した場合にチャンバを形成する凹部(void)。
ｄ．第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口。
ｅ．第２端部に向かって、凹部と流体連通した流体出口。
ｆ．入口と流体連通している分散端部。
ここで、カバー部材は、分散端部の周りに旋回するように構成され、使用の際、前記旋回運動は、入口において、分散端部から出口に向かう流体の移動を生じさせる。
【００３５】
カバー部材はさらに、上述のように、カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを含んでもよい。同様に、カバー部材は、入口において、１つ以上のアリコートの試薬を受け入れるのに充分な体積を有する貯留部を設けてもよい
【００３６】
その態様の他から見て、本発明は、生体サンプルのための処理モジュールを提供する。該モジュールは、下記の構成を備える。
ａ．分散端部を有するカバー部材。
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面。
ｃ．カバー部材を分散端部の周りに旋回させ、流体を入口から基板に沿って、分散端部から出口に向けて移動させるように構成された旋回手段。
ここで、旋回手段は、カバー部材を、開放状態および、カバー部材および基板が並置されてチャンバを形成する閉止状態に旋回させるように動作可能である。
【００３７】
旋回手段は、任意の適切な形状をとってもよい。好ましい実施形態において、旋回手段は、カバー部材を、カバー部材の第１端部の分散端部が基板と接触し、第２表面が基板に対して１〜２０度の角度に配置される開放状態に位置決めするように動作可能な旋回アームを含む。好ましくは、旋回アームは、カバー部材を開放状態に位置決めし、基板および第２表面が約１０度の角度に配置され、アリコートの試薬をカバー部材の入口に受け入れるように動作可能である。旋回アームは、カバー部材を通る傾斜軸であって、第１端部と第２端部の間に直交して延びる面に対して垂直な傾斜軸の周りにカバー部材を傾斜させるように、動作可能でもよい。旋回手段は、モジュールをカバー部材および基板が切り離された取り外し状態に設定したり、及び／又は、チャンバ内の試薬を撹拌するように動作可能でもよい。
【００３８】
処理モジュールは、傾斜アクセス周りにカバー部材の傾斜方向にバイアスをかけるための傾斜バイアス手段、及び／又は、カバー部材および基板の分離中に、基板を支持面に取り外し可能に保持するように構成された基板保持手段を備えてもよい。基板保持手段は、分離中に、カバー部材と基板との間の接着摩擦力に打ち勝つのに充分な力を用いて、基板を支持面に取り外し可能に保持するように構成された弾性部材を含んでもよい。
【００３９】
理想的には、処理モジュールは、カバー部材を閉止状態に取り外し可能に保持するためのクランプ手段をさらに備える。カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイ(bay)を設けてもよい。一実施形態において、支持面は、サンプルを戴置した基板を受け入れ、基板の不在時は、洗浄ベイを形成するような形状をなす。処理モジュールは、防湿バリアを設けてもよい。１つ以上の実施形態において、処理モジュールは、カバー部材の１つ以上の出口を、１つ以上の個々の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングを有する。
【００４０】
さらに他の態様から見て、本発明は、上述のような処理モジュールを用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法を提供する。該方法は、下記のステップを含む。
ａ．サンプルを基板上に用意するステップ。
ｂ．分散端部が基板と接触するようにカバー部材に角度がついた開放状態に、基板およびカバー部材を位置決めするステップ。
ｃ．第１試薬を入口に注入するステップ。
ｄ．カバー部材を閉止状態に向けて旋回させて、旋回運動により、注入された試薬が基板上のサンプルを実質的に覆うようにするステップ。
【００４１】
理想的には、旋回運動は、試薬の毛細管流動を増強して、基板上のサンプルを実質的に覆うようなレートに制御される。出口に印加される負圧が、チャンバ内の試薬を出口に向けて引き出すのを支援できる。負圧が、チャンバ内の流体を排出させ、及び／又は撹拌するために使用してもよい。種々のステップが、複数の試薬及び／又はサンプルを処理するための複数の手順について、基板上での試薬流動を増強する予めプログラムされた旋回運動に従って、コントローラを用いて達成できる。
【００４２】
該方法はさらに、スライドを支持面から除去し、カバー部材の第２表面を洗浄試薬に浸漬するステップを含んでもよい。
【００４３】
その態様の他から見て、本発明は、生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材を提供する。該カバー部材は、下記の構成を備える。
ａ．第１および第２対向端部。
ｂ．第１および第２対向表面。
ｃ．第２表面に存在し、基板とともにチャンバを形成する凹部(void)。
ｄ．第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口。
ｅ．流体を注入する流体分散機構。流体分散機構は、流体を、入口から基板の少なくとも幅に分散するように構成される。
【００４４】
一実施形態において、流体分散機構は、チャンバの幅に広がるチャネルを含む。チャネルは、カバー部材の第１端部に向かって増加する高さを持つ段差状の外形を有してもよく、入口から、ある体積の流体を保管するように構成してもよく、保管された体積の流体は、基板上に徐々に広がる流体フロントを供給する。カバー部材は、カバー部材の第２端部に向かう出口を設けてもよく、これを通じて流体が引き出される。
【００４５】
好ましくは、流体分散機構は、サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、カバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に流体を分散するように構成され、これにより流体分散機構から基板に沿って流体を引き出す。これは、「開放注入」と称してもよい。
【００４６】
代替／追加として、流体分散機構は、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部と重なり合う閉止状態で、流体を注入するように構成される。ここで、前記分散は、毛細管現象を利用して、流体分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す。これは、「閉止注入」と称してもよい。
【００４７】
カバー部材はさらに、開放状態と閉止状態との間でカバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に、基板を案内するように構成されたスライド案内手段を備えてもよい。カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを設けてもよい。
【００４８】
さらに他の態様から見て、本発明は、流体分散機構を有するカバー部材を用いて、１つ以上の試薬とともに生体サンプルを培養するための方法を提供する。該方法は、下記のステップを含む。
ａ．サンプルを基板上に用意するステップ。
ｂ．基板およびカバー部材を、流体分散機構の領域において基板の少なくとも端部がカバー部材の第２表面と並置された状態に設定された開放構成に位置決めするステップ。
ｃ．試薬を入口に注入し、毛細管現象を利用して、基板を横断するように試薬を引き出すステップ。
【００４９】
好ましくは、該方法は、サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材がチャンバ内のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、基板およびカバー部材の一方を基板およびカバー部材の他方に対してスライド移動させることを含み、ここで、前記スライド運動は、試薬を分散機構から基板に沿って引き出す。理想的には、スライド運動は、試薬の流動を増強して、基板上のサンプルを実質的に覆うようなレートに制御される。基板およびカバー部材が開放状態であるままで（「開放注入」）、あるいは、これらがそれぞれ閉止状態になった後（「閉止注入」）、流体を入口に注入してもよい。
【００５０】
真空を印加して、試薬をチャンバを通じて入口から出口に引き出すようにして、流体注入を支援したり、あるいはチャンバ内の流体を退出または撹拌するようにしてもよい。一実施形態において、該方法は、カバー部材および基板が再び開いた場合、サンプルの乾燥を制限するために、基板を覆うことを含んでもよい。
【００５１】
さらに他の態様から見て、本発明は、生体サンプルのための処理モジュールを提供する。該モジュールは、下記の構成を備える。
ａ．流体分散機構を有するカバー部材。
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面。
ｃ．サンプルがカバー部材によって覆われていない開放状態と、サンプルの少なくとも一部が、カバー部材および基板によって形成されるチャンバ内で覆われる閉止状態との間で、カバー部材および基板をスライド移動させるための直線移動装置。
【００５２】
１つ以上の実施形態において、処理モジュールは、処理モジュールを用いた処理手順の洗浄工程の際、カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイ(bay)を備える。サンプルを保護するための防湿バリアを設けてもよい。処理モジュールは、カバー部材の１つ以上の出口を、真空を発生する１つ以上の個々の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングを有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照し、一例としてより詳細に説明する。説明した実施形態が例に過ぎず、全ての事例においてスケールどおりでないことがあることを理解すべきである。検討した例は、ここに添付した請求項で定義されたような本発明の範囲を限定するものとして採用すべきでない。説明した部品がシリーズで番号付与され（例えば、１０００，２０００，３０００）、類似の符号は、一般に類似の部品を指していることを理解すべきである。
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るカバー部材の概略等角図である。
【図２】図１のカバー部材の側面図であり、基板をスライドの形態で示している。
【図３】図１と図２のカバー部材の第２表面（下面）の概略図である。
【図４】図４ａ〜図４ｅは、本発明の一実施形態に係るカバー部材の入口形状の変形例を表す概略図である。図４ａ、図４ｃ、図４ｄは、入口を通る断面での端面図を表す。図４ｂは、図４ａのカバー部材の平面図を表し、図４ｅは、図４ｃと図４ｄのカバー部材の平面図を表す。
【図５】図５ａ〜図５ｃは、カバー部材本体、カバー部材挿入部、およびカバー部材（カバー部材挿入部と組み合わせたカバー部材本体で構成）の概略図である。
【図６】図６ａ〜図６ｃは、本発明の一実施形態に係る処理モジュールの概略図であり、閉止状態（図６ａ）および開放状態（図６ｂと図６ｃ）のカバー部材を備える。
【図７】図７ａと図７ｂは、本発明の他の実施形態に係る処理モジュールの概略断面図であり、除去可能なカバー部材挿入部および洗浄ベイ(bay)を備える。
【図８】本発明の他の態様に係るカバー部材の等角図である。
【図９】図９ａ〜図９ｃは、図８のカバー部材の断面図、側面図および底面図である。
【図１０】図１０ａ〜図１０ｄは、本発明の他の実施形態に係るカバー部材の簡略化した断面図であり、スライドに対してそれぞれ開放状態、注入状態、閉止状態、取り外し状態である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るカバー部材の追加の概略図である。
【図１２】図８〜図１１に示した種類のカバー部材を用いた処理モジュールの要素の概略図である。
【図１３】図１２に示した種類の処理モジュールの横断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る処理モジュールの要素の等角図である。
【図１５】図１４の処理モジュールの側面図である。
【図１６】本発明の他の態様に係るカバー部材の概略底面図である。
【図１７】図１６のカバー部材の等角図であり、病理学スライドの形態で開放状態にある基板を備える。
【図１８】図１７のカバー部材および基板の断面図である。
【図１９】図１６〜図１８の流体分散機構およびスライドを示す拡大断面図である。
【図２０】閉止状態である図１６のカバー部材および基板の等角図である。
【図２１】図２０のカバー部材および基板の横断面図である。
【図２２】図１７のカバー部材および基板の等角図であり、物理的な覆いの形態である防湿バリアを備える。
【図２３】図１６〜図２２のカバー部材を用いた処理モジュールのコンポーネントの等角図である。
【図２４】本発明の実施形態が使用できる自動サンプル処理機器の一例である。
【図２５】図２４の機器のためのコントローラの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
基板、例えば、顕微鏡スライドなどの上で少量の試薬の培養を実施することが望ましい。スライドがスライドトレイまたは個別にサンプル処理モジュールに保持された状態で、サンプルを処理してもよい。
【００５６】
最初に図１を参照して、本発明の一実施形態に係るカバー部材１０００を示しており、生体サンプルを支持するための基板２００（図２に示す）と共に使用される。参照容易のため、基板２００は、以下「スライド」２００と称する。カバー部材は、第１端部１０１０と、第２端部１０２０と、第１表面１１１０と、第２表面１１２０とを有する。凹部(void)１１２４が、第２表面１１２０に形成され、壁１１２２および凹部天井１１４０の形態である凹部境界によって画定される。
【００５７】
図２は、カバー部材１０００および、並置されてチャンバ１３００を形成するスライド２００の側面図である。流体入口１０１２がカバー部材の第１端部に向けて設けられ、流体出口１０２２がカバー部材の第２端部に向けて設けられる。入口および出口は、凹部１１２４と流体連通しており、試薬が入口を通って入り、出口１０２２を経由して出ていくようにしている。案内手段１０１４が入口にも設けられる。
【００５８】
好ましい実施形態において、カバー部材１０００は、自動サンプル処理機器７０００、例えば、図２５に示す種類のものでの使用のために構成される。同じ出願人によって２０１１年１１月１６日に本願と同時に共に出願された、米国仮特許出願第６１／５６０５６９号（発明の名称"Biological Sample Treatment Apparatus"）、第６１／５６０５５９号（発明の名称"An Automated System and Method of Treating Tissue Samples on Slides"）は、こうした機器について記載しており、これらの出願の内容は参照によりここに組み込まれる。
【００５９】
機器は、ロボットアームを使用して、試薬をカバー部材の入口に注入する。案内手段１０１４は、機器の注入プローブ４００を入口に案内し、そのため、ロボットコントローラが、プローブ先端４１０を入口壁の内側に正確に位置決めする必要がない。むしろコントローラは、プローブ先端４１０を入口開口１０１３内に位置決めするだけでよく、案内手段１０１４は、プローブ先端から注入された試薬を、入口１０１２を通ってチャンバ１３００内に案内する。
【００６０】
好ましい実施形態において、案内手段は、入口への試薬コンタクト注入のために構成される。こうして案内手段１０１４は、対応する形状の注入プローブ先端４１０を受け入れるような形状を有する首部１０１６を含む（図２）。首部は、入口を通る軸に対して、例えば、４５°の角度を形成するテーパー形状でもよく、プローブ４００を通る軸と外部プローブ先端壁との間が４５°の角度を有する対応する形状の注入プローブ先端４１０を受け入れる。対応する形状のプローブ先端４１０および首部１０１６は、協力して、プローブ先端と首部との間に、試薬注入のための嵌め合い(mating)接合面を形成する。
【００６１】
１つ以上の実施形態において、首部は、嵌め合い接合面が、プロープ先端と入口首部との間にぴったり嵌合(snug fit)を提供し、正圧を用いて入口に強制注入される試薬の漏れを実質的に防止するような弾性コンプライアンスを有する。しかしながら、嵌め合い接合面でのガスケットまたは封止リングの使用も想定される。弾性コンプライアンスは、例えば、カバー部材を弾性材料で製造した場合、首部を含むカバー部材の材料特性によって提供できる。代替として、カバー部材の首部エリアまたはプローブ先端において、弾性材料コーティングが存在してもよい。
【００６２】
高価値試薬の注入の際、上述のように、注入プローブ先端４１０が首部１０１６と嵌め合いコンタクトすることが望ましい。しかしながら、こうしたコンタクトは、高価でないバルク流体試薬、例えば、ＤＩ水、アルコール、脱ろう液などの配給に必要ではないであろう。これは、特に、過剰注入（即ち、１アリコートより多い試薬の注入）またはクリーニングの場合である。一実施形態において、クリーニングは、入口へのクリーニング試薬の非接触注入と、例えば、真空を用いて、その試薬を入口または出口を介して再び取り出すこととを含む。
【００６３】
注入プローブは、例えば、Ｆｌｕｉｄ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｂｅ（ＦＴＰ）ロボット７０２８（永久または一時的ピペット先端を用いて）または、図２４に示したタイプのように、自動機器７０００のＢｕｌｋ  Ｆｌｕｉｄ  Ｒｏｂｏｔ（ＢＦＲ）７０１４でもよい。一実施形態において、ＦＴＰまたはＢＦＲは、カバー部材１０００をスライド２００の上に位置決めするために用いてもよく、両者間にチャンバ１３００を形成する。図２４において、複数のカバー部材が、機器７０００内の個々のサンプル処理モジュール７０１２において示される。これらの各々が独立に制御可能であり、そのため、個々の処理モジュール７０１２についての機器スループットが、機器内の他のモジュールで実施される処理手順に要する培養時間によって制限されない。
【００６４】
この配置において、機器は、低減した複雑性を有し、それは、カバー部材の配置のための専用ロボットが必要でないからである。カバー部材が、生体サンプルが戴置されたスライドと並置されると、それは、任意の適切な手段を用いて所定位置にクランプされ、処理手順の間は移動しない。図２において、矢印Ｃは、カバー部材に印加されるクランプ力の方向を示し、処理手順の間、その位置を維持する。
【００６５】
好都合には、カバー部材１０００が位置決めされ、所定位置にクランプされると、カバー部材は、処理手順の間、スライド２００に対して移動する必要がない。試薬をチャンバ内へ送り込むための正圧、及び／又は、チャンバを介して試薬を引き出すための真空の使用が、最も多くの処理手順を完了させるのに充分である。処理手順は、カバー部材１０００およびスライド２００の相対位置を移動させることなく完了できるため、大気へのサンプルの最小露出になる。従って、サンプルの脱水のリスクは低く、所定の処理手順の終わりに、サンプルは、搬送及び／又は追加処理のために、カバースリップで覆ってもよい。
【００６６】
出口１０２２から引き出される前に、試薬が培養期間中にチャンバ内に残留してもよい。培養の際、サンプル（および試薬）の温度は、例えば、処理モジュールと関連した熱交換器を加熱または冷却することによって変更してもよい。典型的には、熱交換器は、加熱／冷却パッド５３００（図６ａ〜図６ｃ）の形態で設けられる。理想的には、熱交換器は、サンプル（およびチャンバ内の試薬）の温度を２０〜９５℃の範囲内で変化させる能力を有する。しかし、ある処理手順では、より高い温度（例えば、１２０℃まで）が必要になることもある。幾つかの試薬が、加熱工程の際、気泡形成をもたらすことがある。典型的には、気泡は、大気に通気した場合、入口ポート１０１２及び／又は出口ポート１０２２に向かって移動する。温度変化のレートは、例えば、迅速な遷移が必要であるＰＣＲにおいて、処理手順の有効性にとって重要であろう。理想的には、熱交換器は、これらの変化に順応し、１つ以上の実施形態では、冷却する能力を有する。本発明の種々の態様において、熱交換器は、スライドの下方に位置決めされた加熱／冷却パッドとして図示される。しかしながら、熱交換器は、種々の実施形態において、カバー部材と結合または一体化してもよいことは理解すべきである。例えば、カバー部材は、高い熱質量を持つ金属ブロックを備えてもよく、サンプルを温めたり、能動的に冷却できる（例えば、冷凍によって）。代替として、加熱手段は、ヒーターパッド、ＲＦ、マイクロ波、及び／又は、対流手段を含んでもよく。冷却手段は、低温化(chilling)手段、フィン、及び／又はペルチェ効果クーラーを含んでもよい。更なる実施形態において、カバー部材は加熱及び／又は冷却してもよく、基板支持部が、組合せで加熱及び／又は冷却する。
【００６７】
典型的には、高価値試薬が、正圧ポンプ、例えば、シリンジポンプを用いて、「コンタクトモード」（即ち、プローブ先端が入口と嵌め合いコンタクトしている）で入口に送り込まれる。好ましくは、シリンジポンプの動作が、自動機器７０００に関連したコントローラ７０６０の制御下にある。こうしてプローブ先端４１０が、首部１０１４内に嵌め合い状態で受け入れられると、シリンジポンプは作動して、アリコートの試薬をチャンバ内に送給する。この手法では、正圧を用いて試薬をチャンバ内に能動的に変位させることは、必要な試薬量、そして試薬がチャンバに入ってスライド上のサンプルを覆う時間を最小化する。
【００６８】
チャンバ１３００への試薬の強制送給の際、出口１０２２が大気圧に通気される。強制送給のレートを制御することは、スライド上で移動する際に、流体フロントについての制御を提供し、これによりチャンバ内での気泡形成のリスクを最小化する。幾つかの処理手順では、試薬は、特に粘性があることがあり、チャンバ内でスライド表面を横断する試薬の伝搬が、出口１０２２における真空の印加によって支援してもよい。必要な培養期間の後、試薬は、出口における真空の印加によって、あるいは、追加の試薬の注入で洗い流すことによって、チャンバから排出してもよい。矢印Ｆ（図２）が、チャンバ内に注入される試薬の流れ方向を示す。チャンバを横断して必要な圧力勾配を提供するために、弁（不図示）を設けてもよく、出口を大気または負圧供給源と切換え可能に接続するように動作可能である。
【００６９】
典型的な処理手順が、バルク流体試薬をチャンバ内に注入し、サンプルを洗浄または処理することを含む。洗浄工程の際、入口１０１２を洗い流して、例えば、コンタクトモードでの高価値(high value)試薬の強制送給の際に入口壁に付着した残留高価値試薬を除去することが望ましい。従って、バルク流体試薬を入口１０１２に注入するプローブが、案内手段／首部１０１４と嵌め合いコンタクトする必要はない。処理手順の種々の工程において、特定の試薬を「非コンタクトモード」で注入することが望ましく、その結果、嵌め合い表面は洗い流される。
【００７０】
図４ａ〜図４ｅは、カバー部材１０００について種々の入口形状の例を示す。図４ａ、図４ｃ、図４ｄは、入口１０１２を通る端面図を表す。図４ｂは、図４ａのカバー部材の平面図を表し、図４ｅは、図４ｂと図４ｃのカバー部材の平面図を表す。図４ｂと図４ｅに示すように、出口１０２２は、カバー部材の上部を出てもよく（即ち、第１表面を通る）、あるいは、図１〜図３のように、カバー部材の第２表面を通って出てもよく、あるいは、例えば、カバー部材の前方表面または後方表面を通って出てもよい。
【００７１】
図４ａは、図１〜図３のカバー部材の入口形状の変形例を示す。案内手段１０１４は、より多量の試薬を収容するように延びており、これにより貯留部１０１８を形成する。同様な貯留部１０１８が、図４ｃと図４ｄの入口形状に示される。貯留部１０１８は、１アリコートより多い試薬を保管するのに充分な体積を有する。貯留部１０１８を入口１０１２に設置する利点が、チャンバ１３００に入る前に、複数の試薬の混合が可能になることである。他の利点が、試薬の幾つかの注入を保管することは、自動機器で用いられる注入ロボットに対する負荷を低減できることであり、これにより処理手順での工程間の大気時間を削減できる。さらに、図４ｃと図４ｄにおいて、より大きな楕円状の開口は、試薬注入ノズルを位置決めするために、自動機器ロボットによって実行される運動の複雑さを低減する。注入目標エリアがより大きいためである。貯留部１０１８からチャンバへの時期尚早の流体放出を緩和するため、カバー部材とともに使用される処理モジュールが、カバー部材を傾斜させて、出口を上昇させるように構成してもよく、これによりチャンバ内への試薬の放出を防止する。
【００７２】
図３は、図１と図２のカバー部材の第２表面（下面）の概略図である。図３は、曲線輪郭境界壁１１２６を示す。第１端部に向いた曲線輪郭境界１１２６は、チャンバ１３００内の流体の流動を支援する。第２端部１０２０に向いた曲線輪郭境界１１２６’は、洗浄または排出の後、チャンバ内部に残留する試薬及び／又は試薬残骸に対して不利に作用する。排出が、例えば、出口１０２２と結合した負圧供給源（即ち、真空）の作動によって達成でき、試薬をチャンバから引き出したり除去する。幾つかの実施形態において、曲線輪郭境界は、同じ幾何形状を有してもよいが、ここではその場合である必要がないことに留意する。例えば、図３において、曲線輪郭境界１１２６は、曲線輪郭境界１１２６’より小さい半径を有する。他の実施形態において（不図示）、曲線輪郭境界は、合体して、凹部の一端（または両端）においてテーパーを形成してもよく、その結果、凹部は、一端（または両端）において長円(obround)状または滑らかな矢印の形状を含む。しかしながら、こうしたテーパーの包含は、チャンバによって覆われるスライドのエリアを減少させることがあり、スライド染色の際、チャンバ内に注入される試薬の有効性を制限する。
【００７３】
図３において、入口１０１２が出口１０２２と同様な直径を有する。しかし、ここではその場合である必要がない。図４ｂで判るように、凹部に入る入口開口の直径は、凹部を出る出口の直径より大きくてもよい。
【００７４】
図５ａ〜図７ｂは、２つの部品、即ち、カバー部材本体１１００（図５ａ）およびカバー部材挿入部１２００（図５ｂ）で構成されたカバー部材１０００の代替の実施形態を示す。図５ｃは、カバー部材本体およびカバー部材挿入部を一緒に示す。ここで、カバー部材本体１１００は、カバー部材挿入部１２００の対向する凸部(tongue)１２５０がスライド可能に受容される溝１１５０を有する。
【００７５】
カバー部材本体１１００での入口１０１２が、カバー部材挿入部での入口延長部１０１２’と結合するように配置される。同様に、図５ｂにおいて、カバー部材本体での出口１０２２が、出口延長部１０２２’と結合するように構成される。こうして入口／入口延長部および出口／出口延長部の結合が、凹部１１２４を有するカバー部材挿入部１２００によって形成されるチャンバへの試薬の注入を容易にする。カバー部材挿入部１２００は、スライド２００と並置した場合（図６ａ〜図６ｃ）、試薬チャンバを形成する。図５ａ〜図５ｃに示す配置は、カバー部材本体と、スライド係合を許容するカバー部材挿入部との間のカップリングを提供するが、他の配置、例えば、カバー部材を含む要素間の磁気カップリングおよび吸引カップリングも想定されることは理解すべきである。
【００７６】
図６ａ〜図６ｃは、本発明の一実施形態に係る処理モジュール５０００を示す。処理モジュール５０００は、スライド２００が支持される支持面５１００を含む。必要に応じて、加熱／冷却パッド５３００の形態（上述のように）での熱交換機が、支持面５１００とスライド２００との間に設けられ、処理手順の間、チャンバ内の試薬の温度を変更する。スライド２００は、カバー部材／カバー部材挿入部の第２表面の下方に位置する。図６ａ〜図６ｃは、カバー部材１０００をスライド２００と並置するように位置決めするための駆動アーム５１１０を示す。クランプ部材３２００が、処理手順の間、カバー部材１０００およびスライド２００を並置状態で保持するために設けられる。クランプ部材３２００は、例えば、カバー部材１０００に力を作用する捩りばねでもよい。
【００７７】
図示した実施形態は、カバー部材１０００の長辺に位置決めされた駆動アーム５１１０を示しているが、駆動アームは、カバー部材１０００の端部に設置してもよいことは理解すべきである。こうしてアーム５１１０は、カバー部材１０００を長手方向に開閉するように動作可能でもよい。
【００７８】
進歩した染色手順を実施することに追加して、除去可能／置換可能なカバー部材挿入部１２００を組み込んだカバー部材１０００が、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）手順を含む用途において有用であろう。これらの手順において、一方の手順から他方の手順への残骸の繰り越しが、検査サンプルの汚染および不良をもたらすことがある。従って、一方の検査から次の検査への繰り越しを完全に洗浄または排除することが必要である。こうして除去可能であって、理想的には使い捨て可能なカバー部材挿入部１２００をカバー部材１０００に組み込むことは、残骸の繰り越しまたはクロス汚染のリスクを排除または少なくとも低減でき、ＰＣＲなどの用途にとって望ましいであろう。
【００７９】
図７ａと図７ｂは、カバー部材の他の実施形態の概略図であり、駆動アーム５１１０を示している。カバー部材本体１１００は、カバー部材挿入部１２００とともに示される。図７ａは、支持面５１００の上にあるヒーターパッド５３００の上に保持されたスライド２００を伴う処理モジュール５０００を示す。図７ｂにおいて、スライド２００が除去されており、ヒーターパッド５３００の表面５３１０および壁５３２０が洗浄ベイ(bay)５５００を形成する。こうしてスライド２００が処理手順の終わりに除去されると、カバー部材（またはカバー部材挿入部）の第２表面は、洗浄のために洗浄ベイ５５００内に浸漬できる。洗浄試薬は、カバー部材挿入部１０１２／１０１２’を介して注入してもよく、出口１０２２／１０２２’を経由して引き出しもよい。代替として、洗浄試薬は、洗浄ベイ５５００内に直接注入してもよく、機器搭載の廃棄物容器にまたは２次の入口ポートを介して配管された、洗浄ベイ内の廃棄口を通じて排出してもよい。こうした配置では、カバー部材挿入部は、半消耗品でもよく、例えば、５回、１０回、１５回、２０回またはそれ以上の手順ごとに交換するように構成してもよい。
【００８０】
好ましい実施形態において、処理モジュール５０００が、処理手順の終わりにカバー部材１０００の除去の際、スライド２００を支持面５１００に保持するように構成された保持手段（例えば、図１２を参照）をさらに含む。基板保持手段は、チャンバ内に残留する試薬に起因して、スライド表面とカバー部材／カバー部材挿入部との間で発生し得る接着摩擦力に打ち勝つために、特に重要であろう。
【００８１】
好都合には、図１〜図７のカバー部材は２つの運動だけを要し、一方、スライドは機器内にある。１つの運動は、カバー部材をスライドに印加するものであり、他方の運動は、カバー部材をスライドから除去して、処理したスライドが除去でき、及び／又は、新しいスライドが挿入できるようなアクセスを提供することである。自動機器内のロボットの必要な運動回数を最小化することは、特定サンプルの処理手順を完了するのに必要な所要(turnaround)時間を削減するとともに、機器の複雑さを低減する。さらに、試薬をチャンバ内に送り込むために正圧を利用する実施形態において、流体注入がより高速である。チャンバが毛細管現象で充填される待機時間を削減または排除できるためである。真空支援の充填が、サンプル処理のスループットを増加させる。
【００８２】
図８〜図１５は、本発明の他の態様に係るカバー部材を示す。図８は、カバー部材２０００を示し、カバー部材１０００と同様に、第１端部２０１０と、第２端部２０２０と、第１表面２１１０と、第２表面２１２０とを有する。入口２０１２が第１端部に向けて設けられ、出口２０２２が第２端部に向けて設けられる。入口２０１２が貫通孔（不図示）の形態であり、入口２０１２もそうである。図９ａと図９ｂは、カバー部材２０００の断面図と側面図である。入口形状は、図４ａ〜図４ｅに示したように、複数の注入が井戸で受容できるように、変化してもよい。注入ノズルは、入口と接触する必要はない。
【００８３】
旋回軸２５００が、カバー部材を通って、第１端部と第２端部との間に直交して延びる面に対して垂直に延びている。流体分散端部２１２８が設けられ、その周りにカバー部材が旋回する。図９ｃは、カバー部材２０００の底面図を提供しており、分散端部２１２８が見えている。使用の際、カバー部材２０００が開放状態にある場合、試薬が入口２０１２に注入され、分散端部２１２８およびスライド２００によって形成される接合面(interface)に流れ出る。理想的には、カバー部材の第２表面２１２０およびスライド２００は、試薬が入口に注入される場合、約１０度の角度を形成する。しかし、他の角度の開口も想定される。表面張力が、いったん注入された流体の受動運動を安定化するともに、分散端部２１２８の周りのカバー部材２０００の旋回運動が、分散端部２１２８から出口２０２２に向けて試薬の運動を促進する。スライド２００とカバー部材２０００との間の毛細管力が、スライドを横断して伝搬する際に、流体フロントを安定化し、気泡形成を低減する。
【００８４】
カバー部材１０００と同様に、カバー部材２０００は、凹部境界２１２２によって画定される凹部２１２４を提供し、これはカバー部材の第２端部に向かう曲線輪郭壁２１２６を有する。曲線輪郭壁２１２６は、チャンバの充填および排出の性能を改善する。図９ｃは、図９ｃは、凹部２１２４に開口した入口２０１２を示す。大きな開口は、流体の流れを阻止し、サンプル染色に悪影響を与える気泡の形成を回避するのに役立つ。凹部境界２１２２の周りの第２表面２１２０のエリアは、嵌め合い面を形成し、閉止状態で封止面２１３０を形成する。閉止状態において、カバー部材２０００およびスライド２００は、典型的には、培養期間は共にクランプされる。この状態では、試薬が、出口での真空の印加によって除去できる。
【００８５】
先行技術のサンプル染色システムにおいて、よくある問題が、封止面に沿って形成されたチャンバ境界内での残骸および残留試薬の回収であった。本発明での曲線輪郭壁１１２６が試薬を出口に案内して、残骸回収を削減している。出口２０２２が凹部壁２１２２に接触して示されるが、こうした接触は不可欠ではないことと理解すべきである。むしろ凹部に開放した出口は、カバー部材のより内側に配置してもよく、凹部に入るその開口が凹部壁と整列していない。
【００８６】
図８と図９ａ〜図９ｃにおけるカバー部材２０００は、肩部２６００を有し、カバー部材とともに使用できる処理モジュールの捩りばねと係合するための表面を提供する。捩りばねは、カバー部材の正しい傾斜角を確保する。これは、図１３に関連してさらに説明している。
【００８７】
ここで、図１０ａ〜図１０ｄを参照して、カバー部材２０００の簡略版を、スライド２００に対して種々の配置状態で示している。図１０ａにおいて、スライド２００およびカバー部材２０００は、開放状態に位置決めされ、カバー部材２０００は、スライド２００と接触した分散端部２１２８で傾斜している。アリコートの試薬３００が入口２０１２の中に注入され、カバー部材２０００が方向Ｐに閉止位置に向かって徐々に旋回して、図１０ｂに示すように、注入された試薬３００がスライドを横断して伝搬するようにする。好ましくは、カバー部材２０００を旋回させるレートは、試薬の流動特性に従って能動的に制御される。旋回レートを能動的に制御することは、スライド２００とカバー部材２０００との間の毛細管力を利用する。理想的には、カバー部材２０００が閉止位置にある場合（図１０ｃ）、試薬は、スライド表面全体を横断して、または、少なくともサンプル表面全体を横断して注入される。毛細管現象を用いて試薬を能動的に変位させることは、チャンバ内の気泡形成のリスクを最小化する。
【００８８】
好ましい実施形態において、カバー部材の旋回運動は、自動サンプル処理機器のコントローラ７０６０によって制御される。典型的には、コントローラは、予めプログラムされた旋回運動のデータベース７１２６へのアクセスを有し、これは、複数の異なる試薬タイプ、及び／又は、種々の試薬タイプを採用する手順について、スライド２００を横断する試薬の流れを増強または最適化する。こうした手順の幾つかでは、コントローラ７０６０は、カバー部材２０００の僅かな動きによって試薬を撹拌するようにプログラムできる。代替／追加として、コントローラは、カバー部材の出口２０２０と連結した真空ポンプを動作させて真空を印加してもよく、これによりカバー部材は閉止状態のままで、チャンバを横断して試薬を引き出したり、または、チャンバから試薬を排出する。真空ポンプは、チャンバ内での流体撹拌を生じさせる方法で動作させてもよい。
【００８９】
図１０ｄと図１２は、取り外し状態にあるカバー部材を示し、カバー部材２０００は、スライド２００から分離している（即ち、切り離されている）。この状態で、機器のロボットアームが、スライド２００を処理モジュール５０００に投入または取り出したり、あるいは、カバー部材２０００を洗浄、除去または置換できる。取り外し状態にあるカバー部材を洗浄することは、凹部の壁２１２２、天井および、スライドと接触するカバー部材封止面２１３０を含む、第２表面２１２０全体を洗浄することが可能になる。これは、カバー部材を、閉止状態で、例えば、洗い流しによって洗浄することを含む方法を改善する。他の試薬からの残骸が、スライド２００とカバー部材２０００との間の封止接合面を形成する「レール」に沿って残留するからである。好ましい実施形態において、取り外し状態にあるカバー部材の洗浄は、サンプル処理機器によって自動化され、機器に再投入する前での手動除去およびカバー部材の洗浄という時間を要する工程を排除する。洗浄試薬が、カバー部材から機器搭載の廃棄物容器の中に流出させることができ、有害である場合は処理され、幾つかの実施形態では再利用してもよい。
【００９０】
ここで、図１１を参照して、カバー部材２０００の概略図を示しており、入口２０１２および、チューブ２０２４が装着された出口２０２２を備え、好ましい実施形態では、チューブ２０２４は廃棄物容器に配管される。試薬は、典型的には、ロボットアーム、例えば、ＦＴＰまたはＢＦＲによって入口に注入され、出口に向かって矢印Ｆの方向に進行する。第１表面２１１０に配置されたピン２５５０が、旋回アーム５２００を用いてカバー部材２０００と結合する（図１３〜図１５を参照）。
【００９１】
図１２は、例えば、組織学的染色、ＰＣＲなど、生体サンプルの処理のための処理モジュール５０００の要素の概略図である。カバー部材２０００が、バーコードを付与した固有識別子領域２１０を有するスライド２００の上に、閉止状態に設けられる。理想的には、処理モジュール５０００は、固有識別子を読み取るための読取機７０６８を有し、スライド２００によって運ばれるサンプル上で実施される処理手順と関連付ける自動サンプル処理機器７０００の中に組み込まれる。典型的には、読取機７０６８は、例えば、手順における種々の工程で注入される試薬の量、スライドを横断して特定の試薬を引き出す毛細管現象を最大化するために、カバー部材が旋回するレート、試薬培養時間、必要に応じて、培養温度、撹拌条件などの手順情報を含むデータベース７１２６へのアクセスを有するコントローラ７０６０と通信する。
【００９２】
好ましい実施形態において、機器コントローラ７０６０は、旋回アーム５２００の動作を制御し、カバー部材２０００を分散端部２１２８の周りに旋回させ、カバー部材を開放状態（図１０ａ、図１０ｂ）と閉止状態（図１０ｃ、図１２）の間で徐々に移動させる。理想的には、旋回運動は、分散端部からサンプルおよびスライドを横断する試薬の流れを最適化するレートである。スライド２００と凹部の天井２１４０との間の毛細管を活用することは、この動きを増強する。理想的な旋回レートが、少なくとも部分的には、試薬の粘性によって決定される。しかし、それは、内面仕上げ、コーティング及び／又はチャンバの幾何形状によって影響を受けるであろう。
【００９３】
処理手順の終わりに、カバー部材２０００は、スライドから分離され、スライドは、処理モジュールから除去される。分離は、カバー部材２０００を開放状態に旋回することによって、及び／又は、カバー部材２０００をスライド２００から変位させることによって（逆も同様）、達成してもよく、これらは取り外し状態（図１０ｄ、図１３）に分離される。いずれの場合も、チャンバ内に残留する試薬が、接着摩擦力を生じさせることがあり、これは、スライドおよびカバー部材２０００を分離させるために打ち勝つ必要がある。こうして、好ましい実施形態において、処理モジュール５０００は、カバー部材２０００をスライドから分離する際、スライド２００を支持面５１００に保持するように構成されたスライド保持手段５４００を設ける。図示した実施形態において、スライド保持手段５４００は、支持面５１００に向かってバイアスされた弾性部材であり、そのためカバー部材２０００が閉止状態にある場合、カバー部材の下方から突出したスライド２００の一部が、スライド保持手段５４００と支持面５１００との間に保持される。しかしながら、種々の代替的構成、例えば、突起(prong)またはレールと支持面との間にスライドを保持したり、磁気保持手段などが想定されることは理解すべきである。
【００９４】
図１３は、図１２の処理モジュール５０００の側面図である。カバー部材２０００が、ピン２５５０によって旋回アーム５８００と結合している。カバー部材２０００が取り外し状態から開放状態へ移動する前に、カバー部材の肩部２６００と係合した捩りばね５７５０が適切な傾斜配向を確保しており、試薬を受け入れる用意をする。カバー部材２０００が閉止状態である場合、スライド保持手段５４００がスライドと接触し、そして、スライド２００を所定場所に保持して、処理手順の終わりにカバー部材およびスライドが分離される際に存在し得る接着摩擦力に打ち勝つ。
【００９５】
図１４と図１５は、本発明の一実施形態に係る処理モジュールの要素の概略図である。支持面５１００上のスライド２００が、カバー部材２０００の下方に位置している。支持面５１００は、基板を所定位置に案内し、及び／又は、異なる幅の基板を投入するための基準ポイントとして機能する位置決め部材、例えば、ピン５１１０，５１１２，５１１４などを組み込んでもよい。カバー部材２０００が、ピン２５５０によって旋回アーム５８００と結合している。遠位端では、旋回アーム５８００が、開放カム５７００と接触し、アームを第２軸５６００の周りに旋回させ、カバー部材２０００をスライド２００に向けて又は遠ざかるように変位させ、そして、カバー部材を、取り外し状態、そしてカバー部材２０００の分散端部２１２８がスライドと接触する開放状態に移動させるように動作可能である。理想的には、旋回アーム（または他の駆動機構）が移動する速度プロファイルは最適化され、その結果、スライド２００およびカバー部材２０００が切り離されたままの運動が、カバー部材の分散端部がスライドと接触しながら開放状態から閉止状態へ移動する際に行われる運動より速くなる。カバー部材２０００が閉止状態に接近する場合、および開放時に接着摩擦力に打ち勝つ場合、速度が減少する。これらの運動の際、制御が最も重要であるためである。
【００９６】
カバー部材を開放状態から閉止状態へ傾斜させるために、開放カム５７００が、旋回アーム５８００を下げて、「開放状態」ポイント（典型的には、カバー部材の第２表面とスライドとの間に約１０度を形成する）を過ぎて、カバー部材を旋回軸２５５０の周りに回転させる。旋回軸の周りの旋回アームの同時回転が、カバー部材の旋回軸２５５０をスライドに向けてシフトさせ、その結果、カバー部材は、閉止状態に徐々に接近する。
【００９７】
好都合には、図１４と図１５に示す実施形態において、カバー部材を取り外し状態、開放状態および閉止状態の間で移動させるために、１つの運動軸だけが必要である。これは、任意のスライド厚さに適合できるという追加の利点を有する。しかしながら、旋回アームを使用して、カバー部材を閉止状態と開放状態の間で旋回させる他の配置も使用できることは理解すべきである。これは、例えば、旋回アームを上下させて、カバー部材を閉止状態と開放状態の間で移動させる直線ドライバとの組合せでもよい。いったん閉止すると、クランプ手段が、カバー部材およびスライドを閉止状態で一緒に保持するとともに、試薬を培養する。図示した実施形態において、クランプ手段は、ばね５２００の形態であるが、旋回アームを駆動するために採用した駆動機構は、カバー部材およびスライドを閉止状態で能動的にクランプするためにも使用できる。
【００９８】
一実施形態において、防湿バリアが設けられ（例えば、図２２に示すバリア）、例えば、可撓性スカートまたは蒸気覆いが設けられ、基板上のサンプルを覆って、チャンバが開放した場合にサンプルの乾燥または脱水を緩和する。理想的には、サンプル／試薬が暖められた場合、チャンバを開放する前に、それは周囲温度まで冷却され、サンプル脱水のリスクをさらに最小化している。防湿バリアは、カバー部材２０００の一部として、あるいは、処理モジュール５０００の一部として設けてもよい、
【００９９】
図１６〜図２２は、本発明のさらに他の態様に係るカバー部材の概略図である。カバー部材は、入口３０１２と、出口３０２２と、第１端部３０１０と、第２端部３０２０とを含む。凹部３１２４が、凹部壁３１２２によって境界設定され、カバー部材がスライド２００と接触した場合、符号３１３０の第２表面の外側領域が封止面を形成する（図１７〜図２１）。入口の形状は、例えば、図４ａ〜図４ｅに示したように、変化してもよく、そのため、複数の注入が井戸で受容できる。注入ノズルは、入口と接触する必要はない。
【０１００】
図１７の等角図は、カバー部材３０００の第１表面３１１０（即ち、上面）を示し、サンプルタイプまたは必要な手順、あるいは、サンプルについてのケースまたはバッチの同一性を指定する固有識別子を運ぶための識別子部分２１０を有するスライド２００を伴う。図１７に示すように、カバー部材３０００をスライド２００の上に戴置した場合、凹部３１２４が、入口３０１２に注入された試薬を受け入れるためのチャンバを形成する。図１７において、カバー部材およびスライドは開放状態である。図１８は、長手断面での同じ配置を示す。
【０１０１】
好ましくは、入口は、複数の試薬注入を受容するように構成され、図１８に示すように貯留部３０１８を形成する。他の配置（不図示）では、複数の個々の試薬注入を保管可能な試薬注入バッファが、入口３０１２と気密に結合してもよい。注入バッファは、注入位置と保持位置との間で回転可能なバレル(barrel)を備えてもよい。注入位置に回転した場合、必要量の試薬が入口の中に放出され、分散チャネルの中に流入する。そこでは、流体メニスカスが、試薬をチャネル３３００内のスペース３５００に流入させる。こうした注入バッファの利用により、自動機器内のＢＦＲまたはＦＴＰロボットによって必要とされる個々の注入の回数を削減する。
【０１０２】
図１９は、本発明の一実施形態に係る流体分散機構３３００の詳細を示す拡大断面図である。カバー部材３０００の使用の際、試薬が入口３０１２に注入され、貯留部３０１８内に保持される。貯留部３０１８での流体が、入口孔３０１４を通って流出し、流体の表面張力を利用して、図１６に示すように、スライド２００の幅を横断して延びる流体注入チャネル３３００を充填する。図１９に図示した実施形態において、チャネルは、カバー部材の第１端部に向かって高さが増加する滑らかな段差状の外形を有する。これにより、チャネル３３００は、ある体積の試薬をスペース３５００内に保持することが可能になり、開放状態から閉止状態への運動の際、スライド２００を横断して徐々に伝搬しながら、流体フロントを供給する。
【０１０３】
好ましい実施形態において、スペース３５００は、約１３０μｌのチャンバ体積で約２．５ｍｍの高さを有する。段差状の外形は種々の角度をなし、αは約１５度、βは約６０度、θは約８度である。さらに、曲線輪郭凹部境界３１２６（図１６）が、好ましくは、約９ｍｍの半径を有する。出口３０２２が設けられ、約１．３ｍｍの直径を有する、凹部に開放した出口が、チャンバから試薬の効率的な排出に適していることが判った。
【０１０４】
スペース３５００内に保持された、ある量の試薬が、分散チャネル３３００およびスライド２００の両方に接触する。チャネル３３００の形状は、流体内の表面張力がチャネルからスライドへの漏出を防止するように、輪郭付与される。好ましい実施形態において、カバー部材３０００には、流体分散機構の一部を形成する側壁３４００が設けられる。側壁３４００は、流体壁を形成するスペース３５００の境界を完成する。
【０１０５】
チャンバの幅を横断するチャネルの配置は、スライド２００およびカバー部材３０００を、重なり係合にスライド移動させることによって、スライド２００を横断する試薬の分散を促進する構造を提供する。一実施形態において、これは、カバー部材３０００を静止保持しつつ、スライド２００を方向Ｓに移動させることによって達成され、これによりチャネル３３００およびスペース３５００にある流体を、スライド表面に沿って方向Ｆに浸み出させる。代替として、スライド２００を静止保持しつつ、カバー部材３０００を方向Ｍに移動してもよい。これは、分散チャネル３３００およびスペース３５００内の流体をスライド表面に沿って方向Ｆに引き出すという効果がある。こうして一実施形態において、開放状態（図１７、図１８）から閉止状態（図２０、図２１）へのスライドおよびカバー部材３０００の相対運動によって、試薬がスライド２００の表面を横断するように分散する。この方法は、以下、「開放」注入と称する。
【０１０６】
好ましくは、閉止するレートは、試薬の流動特性に従って能動的に制御される。より高い粘性を有する試薬は、より低速な閉止速度を必要とし、その結果、閉止の際に発生する剪断力が、流体がスライド２００を横断して引き出される際に、流体フロントを供給する流体壁をスペース３５００内に保持する毛細管／表面張力に克服しなくなる。こうして試薬を注入することにより、チャンバ３１２４内での気泡形成のリスクを最小化している。
【０１０７】
好ましい実施形態において、カバー部材３０００及び／又はスライド２００のスライド運動は、上述したタイプの自動サンプル処理機器７０００のコントローラ７０６０によって制御される。典型的には、コントローラは、機器によって実施される処理手順で採用される種々の試薬に対応して、予めプログラムされたスライド特性のデータベース７１２６へのアクセスを有する。こうしてコントローラ７０６０は、スライド表面を横断する試薬の流れを最適化するアクチュエータの動作を制御するように構成される。こうしたコントローラの一例を図２５に示す。幾つかの手順では、コントローラはまた、閉止状態のままで、カバー部材またはスライドの小さな動きを生じさせることによって試薬を撹拌するようにプログラムできる。
【０１０８】
コントローラ７０６０は、図２５に概略的に示しており、プロセッサ７０９０を含み、これは、通信基盤７０９６を経由して、コンピュータプログラムコードを保存するための第１メモリ素子７０９２と、コンピュータプログラムコードを実行した場合、プロセッサ７０９０によって発生したデータを保存するための第２メモリ素子７０９４と通信する。ディスプレイ・インタフェース７０９８および対応するディスプレイ７１００が、コントローラ７０６０とのユーザ相互作用を可能にする。
【０１０９】
コントローラ７０６０はまた、モータ、ポンプ、スキャナ／読取機、熱交換器、および、装置７０００の動作に必要な他のデバイス７１１４〜７１２４を制御するためのドライバモジュール７１０２〜７１１２を含む。染色手順（例えば、ＢＦＲ  ７０１４およびＦＴＰロボット７０２８によってスライドへ注入される試薬の順序、および対応する培養時間）を含む処理手順が、通信基盤７０９６を経由してプロセッサ７０９０によってアクセス可能な手順データベース７１２６に保存され、これによりプロセッサ７０９０は、ＢＦＲ  ７０１４およびＦＴＰロボット７０２８を動作させて、スライド処理ステーションにおいて必要なレートで試薬を基板に注入できる。
【０１１０】
他の実施形態において、カバー部材３０００およびスライド２００が閉止状態のままで、流体が注入される。この方法は、以下、「閉止」注入と称しており、より水性の流体に適している。閉止注入は、流体の毛細管現象に依拠しており、スライドまたはカバー部材の運動によってもたらされる広がり運動ではなく、試薬はスライドの上に分散する。
【０１１１】
両方の開放および閉止の注入方法では、カバー部材３０００およびスライド２００によって形成されるチャンバは、大気へ通気することが必要である。図示した実施形態において、この通気は、チャンバから試薬を排出するために、弁またはソレノイド（不図示）を介して真空供給源と結合できる出口３０２２を介して提供される。しかしながら、カバー部材３０００での出口３０２２を設ける必要がないことは理解すべきである。代わりに、閉止状態において、スライド２００とカバー部材の第２端部３０２０との間に隙間を維持することが可能であり、チャンバは完全に閉止していない。こうして出口３０２２を省略して、代わりにスライドとカバー部材との間に隙間を設けて、チャンバが大気と直接に通気することにより、真空結合側の負担とともに、カバー部材の設計および製造を簡略化する。
【０１１２】
サンプル処理手順の試薬注入工程が、第２試薬の注入に続いてもよい。これは、出口３０２２で真空と接続することによって、チャンバの排出を先行させてもよい。排出が、曲線輪郭凹部境界３１２６（図１６）によって増強され、封止面３１２２の端部から試薬の排出を促進する。
【０１１３】
好ましい実施形態において、いったん試薬がスライド２００の上に注入され、カバー部材が開放状態に移動すると、サンプルから水分の蒸発を制御または制限するために、カバー部材３０００には、防湿バリア３９００が設けられる。物理的覆い(shroud)３９００の形態での防湿バリアの一例を図２２に示す。こうした覆いの設置により、いったんチャンバが開放されても、組織サンプルから散逸する水分の量を制限する。図２２に示す実施形態において、防湿バリア３９００は、スライドの長さ全体を覆うように構成される。しかしながら、これは必須ではない。スライド２００の上を一部だけ延びた防湿バリアが、試薬用途間でサンプルの完全性を保存する程度に、及び／又は、追加の処理のためにカバースリップで覆って発送する前に、蒸発を制限するのに充分であってもよい。
【０１１４】
防湿バリア３９００は、スライド上のサンプルと干渉しないことが望ましい。従って、図２２の防湿バリア３９００は、天蓋上部を支持する壁部３９１０を有する相当に剛性のある天蓋(canopy)を備える。前方部３９２０が開放しても閉止してもよい。しかしながら、防湿バリア３９００は、剛性または半剛性の構造である必要はないことと理解すべきである。むしろ、開放状態の場合、スライドの上に延びる可撓性のスカートまたはエプロンてせあってもよい。さらに、防湿バリアは、特定の実施形態において、カバー部材自体ではなく、カバー部材とともに使用される処理モジュールの一部を形成したり、またはこれに装着されてもよいことと理解すべきである。防湿バリアが可撓性である場合、サンプルを汚染したり破壊しないように、防湿バリアとスライド上のサンプルとの間に隙間を維持するように支持されることが望ましい。さらに他の実施形態において、防湿バリアは、ガスまたはエアロゾル化した水、または、いったんチャンバから出た後、サンプル内の水分を維持する他の適切な流体からなる蒸気バリアでもよい。
【０１１５】
図２３は、カバー部材３０００を使用するのに適合した処理モジュール５０００の一例を示しており、リニアアクチュエータ５９００が、スライド２００の上でカバー部材をスライド移動させ、開放状態から、入口３０１２に注入された試薬を、スライドによって運ばれるサンプルの上に分散させる閉止状態にする。
【０１１６】
種々の態様において、本発明のカバー部材は、チャンバ内の流体の撹拌を可能にするように構成してもよい。撹拌が、チャンバ内の流体分子の運動を促進して、スライドの表面（処理すべきサンプルを支持する）と流体分子との間で有効な交換が存在することが望ましい。こうして流体の撹拌が、チャンバ内でより少ない試薬体積でより有効な処理を導くことができる。撹拌が、処理手順での特定工程について反応レートを増加させることができ、これにより工程間の所要時間を削減できる。さらに、チャンバ内の流体の撹拌が、チャンバ内で気泡を動き回すことによって、気泡の衝撃を低減でき、サンプルの各表面が、培養期間中に試薬流体に曝されることを確保できる。撹拌は、入口及び／又は出口ポートに印加された正圧及び／又は負圧、入口及び／又は出口ポートからの流体の導入及び／又は引き出し、または、入口及び／又は出口ポートを介して流体の流れを促進して、流体の撹拌を促進するのに充分な乱流を発生するような他の手段を含む、種々の手段を用いて達成できる。
【０１１７】
さらに、流体の撹拌は、気泡の存在に起因する染色アーチファクトを低減でき、チャンバ全体での内試薬の均一性を増強でき、「デッドゾーン」を最小化し、カバー部材の表面のその場(in situ)クリーニング及び／又は洗浄を容易にできる。チャンバ内の流体の運動が、チャンバ壁の曲線輪郭幾何形状によって増強される（例えば、図１を参照して説明したように）。輪郭輪郭は、流体の流れを増強するたに、カバー部材の入口端部に向けて設けてもよく、出口端部に向けて設けた場合は、チャンバからの改善した流体排出を提供でき、その結果、最小の残骸が残留する。
【０１１８】
代替／追加として、チャンバの一端または両端が、テーパーまたは湾曲した端部壁を形成する凹部壁によって定義してもよい。さらに、凹部の天井に、チャンバ内での試薬伝搬を増強する仕上げ(finish)を設けることが望ましい。仕上げは、凹部の天井を形成する第２表面において、例えば、波形加工(corrugation)、エッチング加工(etching)、ディンプル加工(dimpling)、矢印輪郭などのテキスチャ(texture)からなるものでもよい。凹部の天井を傾斜させたり、弓形加工したり、天井に波紋加工(ripple)を設けることにより、流体の流れを増強してもよい。代替／追加として、凹部の天井及び／又は壁は、コーティングまたは、流体の流れを増強する材料仕上げで処理してもよい。
【０１１９】
本発明の種々の特徴が、機器７０００によって採用される種類の処理手順の実施工程に必要な試薬量を最小化するカバー部材を生じさせる。理想的には、本発明の種々の態様が、１２０〜１３５μｌ程度の少ない体積を有し、カバー部材によって形成される効率的な反応チャンバを容易にする。しかし、３０μｌ程度の少ない閉止体積も想定される。幾つかの反応において、例えば、最大で２００μｌの閉止体積を有するより大きな反応チャンバを提供することが必要であろう。
【０１２０】
１つ以上の実施形態において、入口に注入される試薬のための液体レベル検知が望ましい。液体レベル検知は、プローブタッチ技術を用いて、及び／又は、注入プローブ先端での容量または圧力の変化を監視することによって行ってもよい。代替として、光学的液体レベル検知システムおよび超音波システムを採用してもよい。入口で、チャンバ内、及び／又は出口を通じて取られた試薬体積の測定が、自動機器７０００に搭載されたコントローラ７０６０によって比較でき、実施した手順の回数に従って計算した注入量を照合する。この照合は、自動機器に搭載され保管された試薬の在庫管理のために使用できる。
【０１２１】
ここで説明した種々のカバー部材の実施形態は、１つの出口だけを示したが、複数の出口を設けてもよいことは理解すべきである。しかしながら、チャンバ内での流体の運動（撹拌を含む）を増強するため、及び／又は、試薬をチャンバから排出するために、真空が印加される場合、別個の真空供給源が出口の各々について必要になる。こうして本発明に係るカバー部材を設計する場合、当業者は、複雑さおよび価格を性能とバランスさせることになる。１つ以上の出口の各々が真空供給源と結合してもよいが、強制圧力注入（図１〜図３）および毛細管注入を利用する実施形態は、チャンバを大気と通気させることが必要になる。従って、出口は、真空供給源および大気との通気と交換可能に結合してもよい。
【０１２２】
チャンバの充填中での真空の使用が、チャンバ内で形成される気泡の可能性を低減できる。さらに、流体をチャンバから排出するための真空の使用が、試薬注入間でチャンバ内に残留する残骸の可能性を削減する。試薬をチャンバから排出するための真空の使用の他の利点が、より少ない試薬が使用できることである。第２の試薬の付与前にチャンバから排出することは、混合のリスクを最小化するためである。
【０１２３】
理想的には、自動機器コントローラ７０６０が、１つ以上の真空供給源を制御するために使用される処理手順情報のデータベース７１２８にアクセスし、使用する試薬（例えば、粘性または水性）、及び／又は、サンプルタイプまたは断面厚さ（例えば、皮膚サンプルまたは細胞学サンプルは、１μｍ〜１５μｍ、好ましくは３μｍ〜５μｍの厚さの範囲になり得る）に応じて、正しい大きさおよび真空持続期間を適用する。
【０１２４】
図示した実施形態において、入口の開口は、カバー部材の第１（上部）表面に設けているが、入口は、カバー部材本体に任意の配向で形成してもよく、そして任意の表面でカバー部材を出てもよいことに留意する。さらに、１つの入口を持つ各実施形態を図示したが、複数の入口の設置も想定されることに留意する。同様に、上述のように、複数の出口が想定される。図示した実施形態は、カバー部材を第１（上部）表面および正面で出ている出口を示しているが（図１）、これらの出口は、任意の表面でカバー部材を出てもよいことは理解すべきである。出口の開口の場所は、出口を真空供給源と接続するカップリング及び／又は導管の場所、及び／又は、出口が真空供給源と結合するため、及び／又は、大気に通気するための弁またはソレノイドの場所に影響されることがある。さらに、必須ではないが、カバー部材内部で出口を凹部境界に接触させることは、チャンバからの試薬の排出を改善できる。
【０１２５】
本明細書を通じて、説明した実施形態は、ほぼ水平配向に維持されるスライドを参照して説明している。しかしながら、水平配向は必ずしも要求されず、支持面はスライドを傾斜面に支持してもよいことは理解すべきである。さらに、本発明は、カバー部材の第１端部から第２端部に向けて長手方向の流体伝搬の意味で説明している。しかしながら、カバー部材は、より幅広の流体フロントを採用したスライドを横断する横方向の流体の流れについて構成してもよく、本構成では気泡形成のリスクが高くなるかもしれないことは理解すべきである。本発明の実施形態に係るスライド処理は、水平配向での処理に限定する必要がないことも留意すべきである。
【０１２６】
好ましくは、本発明のカバー部材を自動サンプル処理機器で使用した場合、処理される各スライドが、サンプルタイプおよびサンプルに対して実施される手順の１つ以上を識別する固有の識別子、例えば、バーコードまたはＲＦＩＤタグなどを含む。その情報は、機器内の読取装置によって検出され、必要な処理手順に従って、機器内のＢＦＲロボットおよびＦＴＰロボットの注入運動をスケジュール決定するために使用される。
【０１２７】
用語「備える、含む」を本明細書（請求項を含む）で用いた場合、これらは、記載した特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を特定するものとして解釈すべきであるが、１つ以上の特徴、整数、ステップもしくは構成要素、またはこれらのグループの存在を除外していない。
【０１２８】
本発明の範囲から逸脱することなく、添付した請求項で定義されたものとして、前述した部品に対して種々の変更、追加及び／又は変化が可能であることは理解すべきである。
【図１】
2018021932.tif 000002
【図２】
2018021932.tif 000003
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
2018021932.tif 000006
【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図５ａ】
2018021932.tif 000010
【図５ｂ】
2018021932.tif 000011
【図５ｃ】
2018021932.tif 000012
【図６ａ】
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【図６ｂ】
2018021932.tif 000014
【図６ｃ】
2018021932.tif 000015
【図７ａ】
2018021932.tif 000016
【図７ｂ】
2018021932.tif 000017
【図８】
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【図９ａ】
2018021932.tif 000019
【図９ｂ】
2018021932.tif 000020
【図９ｃ】
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【図１０ａ】
2018021932.tif 000022
【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2018021932.tif 000029
【図１５】
2018021932.tif 000030
【図１６】
2018021932.tif 000031
【図１７】
2018021932.tif 000032
【図１８】
2018021932.tif 000033
【図１９】
2018021932.tif 000034
【図２０】
2018021932.tif 000035
【図２１】
2018021932.tif 000036
【図２２】
2018021932.tif 000037
【図２３】
2018021932.tif 000038
【図２４】
2018021932.tif 000039
【図２５】
2018021932.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月6日(2017.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材であって、
ａ）第１および第２対向端部と、
ｂ）第１および第２対向表面と、
ｃ）第２表面に存在し、基板と並置した場合にチャンバを形成する凹部と、
ｄ）第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口と、を備え、
凹部は、チャンバ内での流体移動を増強するための１つ以上の曲線輪郭領域を有する凹部壁によって境界が定められる、カバー部材。
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月21日(2017.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体サンプルを支持する基板のためのカバー部材であって、
ａ）第１および第２対向端部と、
ｂ）第１および第２対向表面と、
ｃ）第１端部に向かって、凹部と流体連通した流体入口と、を備え、
カバー部材の第２表面は、
（ｉ）カバー部材が基板に並置された場合に、、第２表面中にチャンバを形成する凹部を形成する天井と壁と、
（ｉｉ）カバー部材が基板に並置された場合に、カバー部材と基板との間に直接シールを形成する凹部の周囲のシール表面と、
を規定するように形成され、
凹部の壁は、チャンバ中で流体の移動を増強するための１またはそれ以上の輪郭領域を有する、カバー部材。
【請求項２】
チャンバ中で流体の移動を増強するための１またはそれ以上の輪郭領域は、（ｉ）凹部の側壁と端部壁とを連結する、丸みを帯びた角部、および（ｉｉ）凹部の壁と凹部の天井とを連結する、丸みを帯びた蛇腹、の少なくとも１つを含む、請求項１記載のカバー部材。
【請求項３】
凹部の天井は、入口から出口への試薬の伝搬を増強するように構成された仕上げを有し、仕上げは、エッチング加工、波形加工、ディンプル加工、傾斜加工、弓形加工、および波紋加工を含むグループから選択されたテキスチャ、または、仕上げは、凹部の天井及び／又は壁の少なくとも一部における材料仕上げまたはコーティングである、請求項１または２記載のカバー部材。
【請求項４】
カバー部材は、カバー部材本体およびカバー部材挿入部を含む、少なくとも２つの部品で形成され、
カバー部材挿入部は、基板とともにチャンバを形成するように構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項５】
入口において、流体を入口に方向付けるように構成された案内手段を備え、
案内手段は、対応する形状の注入プローブ先端を受け入れるような形状を有する首部を含み、
案内手段は、注入プローブ先端とのぴったり嵌合を形成するように構成される、請求項１〜４のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項６】
案内手段は、注入プローブ先端との直接的な密封を受容し形成するのに充分なコンプライアンスを有する、請求項５記載のカバー部材。
【請求項７】
入口と流体連通している分散端部を備え、
使用の際、カバー部材は、分散端部の周りに旋回するように構成され、
前記旋回運動は、分散端部から出口に向かって、入口での流体の移動を生じさせる、請求項１〜６のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項８】
カバー部材はさらに、第１端部と第２端部との間に直交して延びる面を通過して延びており、これに対して垂直な軸の周りに旋回するように構成され、前記軸の周りの旋回は、カバー部材を傾斜させる、請求項７記載のカバー部材。
【請求項９】
流体を、入口から、少なくともチャンバの幅に分散するように構成された流体分散機構を備え、
流体分散機構は、サンプルがチャンバの外部にある開放状態から、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部を覆う閉止状態へ、カバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に流体を分散するように構成され、これにより分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す、請求項１〜８のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１０】
流体を、入口から、カバー部材の少なくとも幅に分散するように構成された流体分散機構を備え、
流体分散機構は、カバー部材が基板上のサンプルの少なくとも一部と重なり合う閉止状態で、流体を分散するように構成され、
前記分散機構は、毛細管現象を利用して、分散機構から基板表面に沿って流体を引き出す、請求項１〜８のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１１】
流体分散機構は、チャンバの幅に広がるチャネルを含み、
チャネルは、カバー部材の第１端部に向かって増加する高さを持つ段差状の外形を有する、請求項９または１０記載のカバー部材。
【請求項１２】
チャネルは、入口から、ある体積の流体を保管するように構成され、前記体積は、流体が基板上に徐々に広がる流体フロントを供給する、請求項１１記載のカバー部材。
【請求項１３】
カバー部材はさらに、開放状態と閉止状態との間でカバー部材および基板の相対的なスライド運動の際に、基板を案内するように構成されたスライド案内手段をさらに備える、請求項９または請求項９に従属する請求項１０〜１２のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１４】
カバー部材とともに使用される基板の上にあるサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアを備える、請求項１〜１３のいずれかに記載のカバー部材。
【請求項１５】
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うように構成された材料覆いである、請求項１４記載のカバー部材。
【請求項１６】
生体サンプルのための処理モジュールであって、
ａ．請求項１〜１５のいずれかに記載のカバー部材と、
ｂ．生体サンプルを戴置した基板のための支持面と、
ｃ．培養期間中、基板と並置した状態でカバー部材を取り外し可能に保持するように動作可能なクランプ手段と、を備える処理モジュール。
【請求項１７】
ａ）処理モジュール内の基板およびカバー部材の一方または両方を位置決めすること、およびｂ）処理手順の際、カバー部材の入口に試薬を注入すること、の一方または両方を行うように構成されたロボットを備える、請求項１５記載の処理モジュール。
【請求項１８】
カバー部材の１つ以上の出口を、大気への通気孔および個々の１つ以上の負圧供給源と交換可能に接続するように動作可能なカップリングを含む、請求項１６または１７記載の処理モジュール。
【請求項１９】
チャンバの開放時に、基板を支持面に保持するように構成された基板保持手段をさらに備える、請求項１６〜１８のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項２０】
カバー部材上の分散端部の周りにカバー部材を旋回させて、入口での流体を分散端部から出口に向かって移動させるように構成された旋回手段をさらに備え、
旋回手段は、カバー部材を、開放状態に、そして、カバー部材および基板が並置してチャンバを形成する閉止状態に旋回させるように動作可能である、請求項１６〜１８のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項２１】
旋回手段は、カバー部材を開放状態に位置決めするように動作可能な旋回アームを含み、
カバー部材の第１端部の分散端部が基板と接触しており、第２表面が基板に対して１〜２０度の角度で配置される、請求項２０記載の処理モジュール。
【請求項２２】
旋回アームは、ａ）カバー部材を開放状態に位置決めして、基板および第２表面が、カバー部材の入口でアリコートの流体を受け入れるように、約１０度の角度に配置されること、ｂ）モジュールを、カバー部材および基板が切り離された取り外し状態に配置すること、およびｃ）カバー部材を通る傾斜軸であって、第１端部と第２端部の間に直交して延びる面に対して垂直な傾斜軸の周りにカバー部材を傾斜させること、の１つ以上を行うように動作可能である、請求項２１記載の処理モジュール。
【請求項２３】
傾斜アクセス周りにカバー部材の傾斜方向にバイアスをかけるための傾斜バイアス手段をさらに備える、請求項２２記載の処理モジュール。
【請求項２４】
支持面は、サンプルを戴置した基板を受け入れ、基板の不在時は、カバー部材の第２表面を洗浄試薬に曝すための洗浄ベイを形成するような形状である、請求項１６〜２３のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項２５】
旋回アームは、チャンバ内の試薬を撹拌するように動作可能である、請求項２０〜２４のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項２６】
サンプルがカバー部材によって覆われていない開放状態と、サンプルの少なくとも一部が、カバー部材および基板によって形成されるチャンバ内で覆われている閉止状態との間で、カバー部材および基板をスライド移動させるためのアクチュエータをさらに備える、請求項１６〜２５のいずれかに記載の処理モジュール。
【請求項２７】
カバー部材によって覆われていない場合、基板上のサンプルの乾燥を低減するように構成された防湿バリアをさらに備え、
防湿バリアは、スライド上のサンプルと接触しないように覆うようにした材料覆いを含む、請求項１６〜２６のいずれかに記載の処理モジュール。