KR20200102977A

KR20200102977A - 유체 이송 시스템

Info

Publication number: KR20200102977A
Application number: KR1020207001892A
Authority: KR
Inventors: 즈비그뉴 미오두스제브스키; 아론 리즈웨이; 매튜 킹; 블레이크 헬라드
Original assignee: 라이카 바이오시스템즈 멜버른 피티와이 엘티디
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-09-01
Also published as: EP3625574A4; KR102736534B1; AU2018390983B2; EP3625574B1; WO2019119037A1; US20230022299A1; CN110832328A; US12019001B2; CA3066283A1; EP3625574A1; JP2021507200A; AU2018390983A1; CN110832328B; JP7289288B2; US20200355581A1; US11493411B2

Abstract

본 발명은 슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위한 자동 슬라이드 처리 장치용 유체 이송 시스템에 관한 것으로, 슬라이드 처리 장치는 슬라이드들 중 하나의 슬라이드를 수용하도록 배열된 복수의 슬라이드 처리 모듈을 포함하고, 유체 이송 시스템은 상기 하나 이상의 조직 샘플을 각각 처리하기 위하여 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 복수의 시약을 분배하도록 구성된 유체 분배 로봇을 포함한다.

Description

유체 이송 시스템

본 발명은 슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위한 자동 슬라이드 처리 장치용 유체 이송 시스템에 관한 것으로, 슬라이드 처리 장치는 슬라이드들 중 하나의 슬라이드를 수용하도록 배열된 복수의 슬라이드 처리 모듈을 포함한다.

본 발명은 특히, 전적으로는 아니지만 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위하여 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드에 복수의 시약을 분배하도록 구성된 유체 분배 로봇에 관한 것이다. 유체 분배 로봇은 분배될 상기 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열된 하나 이상의 채널을 포함하는 몸체를 갖는 하나 이상의 프로브가 구비된 유체 분배 헤드를 포함한다. 유체 분배 로봇은 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 하나 이상의 채널 및/또는 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하고, 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드에 시약들 중 선택된 하나의 시약을 분배하도록 구성된다.

일부 응용에서, 기존의 조직 샘플 처리 방법은 수동으로 수행되는 다수의 단계를 포함한다. 예를 들어, 인-시츄 혼성화(ISH; In-Situ Hybridization) 및 면역조직화학(IHC; immunohistochemical) 응용과 같은 면역학 응용에서, 슬라이드 상에서 샘플의 베이킹, 탈랍 및 에피토프 복원을 포함한 일부 단계는 미리결정된 염색 프로토콜에 따라 조직 샘플을 염색하기 위한 염색 장치 내에서 조직 샘플이 사용될 수 있기 전에 조직 샘플을 처리하기 위하여 조작자에 의해 수동으로 수행된다.

면역조직화학적 염색 및 인 시츄 핵산 분석은 조직학적 진단 및 조직 형태의 연구에 사용되는 도구이다. 면역조직화학적 염색은 조직 샘플에서 에피토프와 항체의 특이적 결합 친화도, 및 특정 유형의 병에 걸린 세포 조직에만 존재하는 독특한 에피토프와 특이적으로 결합하는 항체의 증가 이용가능성에 의존한다. 면역조직화학적 염색은 유리 슬라이드 상에 장착된 조직 샘플(전형적으로 섹션)에서 수행되는 일련의 치료 단계를 포함하며, 선택적 염색에 의해 질병 상태의 특정 형태학적 지표를 강조한다.

전형적인 치료 단계는 비특이적 결합, 항체 처리 및 배양을 감소시키기 위한 조직 샘플의 사전처리, 효소 라벨링된 이차 항체 처리 및 배양, 항체와 결합되는 에피토프를 갖는 조직 샘플의 형광단 또는 발색단 강조 영역을 형성하기 위해 효소와의 기질 반응, 대비염색 등을 포함한다. 각각의 처리 단계 사이에서, 조직 샘플은 이전의 단계로부터 미반응 잔류 시약을 제거하기 위해 헹굼되어야 한다. 대부분의 처리 단계는 전형적으로 약 25 ℃ 내지 약 40 ℃의 주위 온도에서 수행되는 인큐베이션 기간을 수반하는 반면, 세포 컨디셔닝 단계는 전형적으로 다소 더 높은 온도, 예를 들어 90 ℃ 내지 100 ℃에서 수행된다. 인-시츄 DNA 분석은 세포 또는 조직 샘플에서 고유 뉴클레오티드 서열과 프로브(DNA 결합 단백질)의 특이적 결합 친화도에 의존하고, 유사하게 다양한 시약 및 공정 온도 요건을 갖는 일련의 공정 단계를 포함한다. 일부 특정 반응은 최대 120 ℃ 내지 130 ℃의 온도를 포함한다.

상기 예를 참조하면, 조직 샘플은 포르말린 내에서 보존되고 샘플을 보호하는 파라핀 왁스 층으로 현미경 슬라이드 상에 제시된다. 따라서, 샘플의 염색 형태로 처리하기 전에 슬라이드 상에서 조작자에 의해 수행될 필요가 있는 벌크 유체 시약의 사용 및/또는 열에 의한 적어도 탈랍의 형태로의 처리가 수행될 수 있다. 예를 들어, 탈랍은 전형적으로 염색용 샘플을 제조하기 위해 조작자가 탈랍 용액(예를 들어, 탈랍 시약)에 슬라이드를 수동으로 잠기게 함으로써 달성된다. 또한, 샘플은 염색이 수행되기 전에 샘플을 탈수하기 위해 슬라이드를 알코올과 같은 다른 시약에 수동으로 침지시킴으로써 추가로 처리될 수 있다. 아무튼, 슬라이드 상의 탈랍된 샘플은 전형적으로 염색을 위해 조작자에 의해 염색 장치 내에 로딩되고, 염색 공정이 완료된 후에 예를 들어 병리학자에 의해 관찰을 위하여 추후에 조작자에 의해 회수된다.

예를 들어, 자동 조직 샘플 염색 장치를 사용하여 면역학적 응용을 위해 슬라이드 상에 배치된 조직 샘플을 자동으로 처리하려는 시도가 있었다. 기존의 예에서, 자동 염색 장치는 슬라이드 상에서 샘플을 염색하기 전에 샘플을 처리하기 위해 시약을 사용하여 조직 샘플을 처리한다. 샘플의 처리는 염색 프로토콜에 따라 미리결정된 순서로 슬라이드에 복수의 지정된 시약을 분배하도록 구성된 하나 이상의 로봇에 의해 자동으로 수행된다. 추가로, 로봇은 염색 이전 및 이후에 슬라이드 상의 시료를 처리하기 위하여 탈납 용액 및 알코올과 같은 시약을 분배하도록 구성될 수 있다. 그러나 현재 로봇들 중 하나의 로봇에 의해 분배되는 시약은 지연, 시약 낭비 및 자동 염색 장치의 비효율적 사용을 야기하는 다른 시약이 분배될 수 있기 전에 로봇으로 퍼징되어야 한다.

본 발명의 일 양태에 따라서, 슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위한 자동 슬라이드 처리 장치용 유체 이송 시스템이 제공되며, 상기 장치는 슬라이드들 중 하나의 슬라이드를 수용하도록 배열된 복수의 슬라이드 처리 모듈을 포함하고, 상기 유체 이송 시스템은:

상기 하나 이상의 조직 샘플을 각각 처리하기 위하여 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 복수의 시약을 분배하도록 구성된 유체 분배 로봇을 포함하고,

상기 유체 분배 로봇은:

유체 분배 헤드를 포함하되, 상기 유체 분배 헤드는 이로부터 연장되는 하나 이상의 프로브를 가지며, 프로브 각각은 분배될 상기 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열된 하나 이상의 채널을 포함하는 몸체를 가지며, 분배될 상기 시약 각각은 제어기에 의해 구성된 펌핑 수단을 통하여 복수의 대응 시약 용기로부터 펌핑되고,

유체 분배 로봇은 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 하나 이상의 채널 및/또는 상기 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하고, 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 상기 시약들 중 상기 선택된 하나의 시약을 분배하도록 구성된다.

바람직한 실시예에서, 유체 분배 로봇은 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드들 중 하나의 슬라이드에 고부가 시약 및 벌크 유체를 포함하는 복수의 시약을 분배하도록 구성된다. 시약은 옥살산, 황산, 과망간산칼륨, 알코올, 탈랍제, 헤마톡실린, 과산화물, 시트르산, EDTA, DI 수 및 본드(BOND)^TM 워시와 같은 벌크 유체 시약; 및 예를 들어 크로모겐, ISH 프로브, 형광체, IHC 프로브, 항체, PCR 시약과 같은 고부가 시약을 포함한다. 바람직하게, 유체 이송 시스템은 제어기에 의해 DI 수, 및 본드^TM 워시와 같은 벌크 세척 시약을 분배하도록 구성된 하나 이상의 세척 로봇을 포함한다.

이상적으로, 유체 분배 로봇은 제어기에 의해 구동 수단으로 x, y 및 z 축에서 하나 이상의 프로브를 갖는 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성되어 시약들 중 선택된 하나의 시약을 분배하기 위해 슬라이드 처리 모듈들 중 하나의 슬라이드 처리 모듈에 대한 위치에 선택된 하나의 프로브를 위치시킬 수 있다. 여기서, 구동 수단은 제어기에 의해 x 축에서 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 x 축 드라이버, 제어기에 의해 y 축에서 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 y 축 드라이버 및 제어기에 의해 z 축에서 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 z 축 드라이버를 포함한다. 또한, 유체 분배 로봇은 제어기에 의해 구동 수단으로 θ 축에서 유체 분배 헤드를 회전가능하게 이동시키도록 구성될 수 있다. 여기서, 구동 수단은 제어기에 의해 θ 축에서 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 θ 축 드라이버를 포함한다. 예를 들어, 드라이버는 솔레노이드 또는 공압 액추에이터, 모터, 스테퍼 등과 같은 액추에이터이다. 대안으로, 유체 분배 로봇은 X-Y 이동 및 위치설정을 위한 단일의 분배 로봇의 일부일 수 있다.

실시예에서, 유체 분배 헤드는 배럴을 포함하되, 상기 배럴은 θ 축에서 회전하도록 배열되고 실질적으로 배럴의 주연부 주위에서 이격된 프로브 각각을 갖는다. 예를 들어, 유체 분배 헤드는 10개의 프로브를 가지며, 상기 프로브는 배럴 주위에서 원주방향으로 이격되고 유체 분배 헤드로부터 연장된다. 유체 분배 로봇은 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하고 그 뒤에 배럴을 회전시키며, 슬라이드 처리 모듈의 내부에 위치된 슬라이드에 선택된 시약을 분배하기 위하여 슬라이드 처리 모듈에 대한 필요한 위치에 선택된 프로브를 위치시키도록 요구된 바와 같이 x, y, 및 z 축에서 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된다.

또 다른 실시예에서, 분배 헤드는 제어기에 의해 z 축에서 프로브들 중 대응하는 하나의 프로브를 독립적으로 이동시키도록 각각 구성된 복수의 z 축 액추에이터를 추가로 포함한다. 이 경우에, 예를 들어, 유체 분배 로봇은 또한 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하고 그 뒤에 배럴을 회전시키며 및/또는 x 및 y 축에서 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된다. 대안으로, 고정 헤드 회전 액추에이터는 Z 방향으로 프로브를 결합하기 위해 이용될 수 있다. 액추에이터는 그 뒤에 슬라이드 처리 모듈의 내부에 위치된 슬라이드에 선택된 시약을 분배하기 위하여 슬라이드 처리 모듈에 대한 필요한 위치에 선택된 프로브를 위치시키도록 z 축에서 선택된 프로브를 이동시킨다.

또한, 프로브 각각은 시약을 분배하기 위해 프로브의 원위 단부에 배열된 노즐을 포함할 수 있다. 각각의 프로브의 노즐은 전형적으로 슬라이드 처리 모듈들 중 하나의 슬라이드 처리 모듈 내에서 커버 부재와 결합되고 시약들 중 상기 하나의 시약이 분배되는 동안 상기 커버 부재의 입구 포트와 실질적으로 밀봉가능하게 정합되도록 배열된다. 또한, 유체 분배 로봇은 시약들 중 상기 하나의 시약이 입구 포트와 밀봉을 유지하도록 분배되는 동안 구동 수단으로 슬라이드 처리 모듈들 중 상기 하나의 슬라이드 처리 모듈의 입구 포트를 향하여 z 축에서 프로브의 노즐을 가압하도록 구성된다. 예를 들어, 전술된 z 축 액추에이터는 슬라이드 처리 모듈의 입구 포트를 향하여 프로브의 노즐을 가압하도록 구성된다. 커버 부재는 2012년 11월 1일의 최선위 우선일을 갖는 "슬라이드 염색 조립체 및 커버 부재(Slide Staining Assembly and Cover Member)"라는 명칭의 국제 공개 번호 제WO2014/066950호에 기술되어 있으며, 그 내용은 본원에서 참조로 인용된다.

실시예에서, 펌핑 수단은 복수의 펌프를 포함하고, 상기 펌프 각각은 복수의 대응 시약 라인을 통하여 프로브들 중 각각의 하나의 프로브 및/또는 채널들 중 각각의 하나의 채널에 시약을 펌핑하기 위해 복수의 시약들 중 각각의 하나의 시약과 연계된다.

실시예에서, 유체 이송 시스템은 세척 드럼 또는 이의 바스 삽입된 때에 하나 이상의 프로브를 세척하기 위한 세척 스테이션을 추가로 포함한다. 세척 스테이션은 유체 분배 로봇에 밀접 근접하거나 또는 이와 일체로 구성되는 임의의 위치에 위치될 수 있다. 예에서, 세척 유체는 프로브들 중 선택된 하나의 프로브에 의해 세척 스테이션에 공급된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플의 처리를 위해 유체를 이송하는 방법이 제공되며, 슬라이드들 중 하나의 슬라이드가 복수의 슬라이드 처리 모듈 내에 수용되고 복수의 시약은 각각 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위하여 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 하나 이상의 유체 분배 로봇에 의해 분배되고, 방법은:

유체 분배 로봇의 유체 분배 헤드로부터 연장되는 하나 이상의 프로브에 복수의 대응 시약 용기로부터 분배되는 시약을 펌핑하는 단계 - 프로브 각각은 분배될 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열된 하나 이상의 채널을 포함한 몸체를 가짐 - ,

시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 채널들 중 하나의 채널 및/또는 상기 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하는 단계; 및

슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 시약들 중 상기 선택된 하나의 시약을 분배하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 제어기에 의해 실행된 때 상기 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 상기 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 유형의 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따라서, 상기 프로그램 코드를 포함하는 데이터 파일이 제공된다.

본 발명의 실시예는 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 이송 시스템을 갖는 자동 슬라이드 처리 장치의 사시도이고;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 슬라이드 처리 모듈을 보유하는 도 1의 자동 슬라이드 처리 장치의 사시도이고 복수의 슬라이드 처리 모듈 중 하나는 개방 구성임;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분배 로봇의 유체 분배 헤드의 사시도이고;
도 3a는 도 3의 유체 분배 헤드의 단면도이고;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 이송 로봇 및 유체 분배 로봇의 상면도이고;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분배 로봇의 유체 분배 헤드의 사시도이고;
도 5a는 프로브 선택기 및 프로브 칼라를 도시하는, 도 5의 유체 분배 헤드의 단순화된 도면이고;
도 5b는 도 5 및 도 5a의 유체 분배 헤드의 단순화된 도면이고;
도 5c는 도 5b에 도시된 배럴을 회전시키기 위한 θ 축 드라이버를 도시하고;
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 채널을 갖는 프로브의 사시도이고;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 세척 로봇(15)을 도시하는 확대도이고;
도 8은 슬라이드 처리 모듈의 사시도이고;
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 분배 로봇의 사시도이고;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분배 로봇의 액추에이터의 사시도이고;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 대응 프로브를 이동시키도록 구성된 복수의 z 축 액추에이터의 사시도이고;
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 z 축 액추에이터가 또한 구비된 유체 분배 헤드의 사시도이고;
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 분배 헤드의 사시도이고;
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분배 헤드의 프로브 홀더의 사시도이고;
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 이송 로봇의 측면도이고;
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 이송 로봇의 사시도이고;
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분배 로봇의 유체 분배 헤드의 단면도이고;
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 상에 배치된 조직 샘플을 처리하기 위해 시약을 분배하는 방법의 흐름도이다.

슬라이드(13) 상에 배열된 조직 샘플을 처리하기 위한 자동 슬라이드 처리 장치(12)용 유체 이송 시스템(10)이 도 1에 도시되어 있다. 슬라이드 처리 장치(12)는 슬라이드(13)를 수용하도록 배열된 복수의 슬라이드 처리 모듈(14)을 포함하고, 제어기(도시되지 않음)에 의해 슬라이드 처리 모듈(14)로 및 이로부터 슬라이드(13)를 이동시키도록 구성된 갠트리 로봇 형태의 적어도 하나의 슬라이드 이송 로봇(18)을 포함한다. 유체 이송 시스템(10)은 슬라이드(13) 상의 조직 샘플을 처리하기 위해 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈(14)에 수용된 슬라이드(13)에 복수의 시약을 분배하도록 구성된 유체 분배 로봇(16)을 포함한다.

도 1에 도시된 실시예에서, 유체 이송 시스템(10)은 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈(14) 내에서 슬라이드(13)에 시약을 분배하도록 구성된 하나의 유체 분배 로봇(16) 및 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈(14) 내에 수용된 슬라이드(13)에 시약 용기 내에 저장된 복수의 저부가의 시약을 분배하도록 구성된 2개의 세척 로봇(15)을 포함한다. 상기와 같이, 더 저 부가의 시약은 전형적으로 DI 수 및 본드^TM 워시와 같은 세척 시약이다.

일부 경우에, 슬라이드(13) 상의 조직 샘플을 처리하기 위해, 고부가 및 저부가(예를 들어, 벌크)의 시약의 지정된 조합 및 순서가 슬라이드에 분배되는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 또한, 장치(12)가 2개 이상의 유체 분배 로봇(16)을 포함하여 하나는 고부가(high value) 시약을 분배하는데 전념할 수 있고(또는 주로 사용될 수 있고), 다른 하나는 저부가 또는 벌크 유체 시약을 분배하는데 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 벌크 유체 시약은 예를 들어 그 위에 배열된 조직 샘플을 처리하기 위한 옥살산, 황산, 과망간산칼륨, 알코올, 탈랍제, 헤마톡실린, 과산화물, 시트르산, EDTA, DI 수 및 본드^TM 워시를 포함한다.

도시된 실시예에서, 도 1에 도시된 2개의 세척 로봇(15)은 세척 시약을 2열의 슬라이드 처리 모듈(14)에 분배하기 위해 장치(12) 상에 배열된다. 또한, 슬라이드 이송 로봇(18)은 슬라이드 이송 로봇(18)이 세척 로봇(15)에 걸쳐서 z 방향으로 슬라이드(13)를 이동시킴에 따라 세척 로봇(15)와 간섭되지 않고 슬라이드(13)를 슬라이드 처리 모듈(14)에 또는 슬라이드 처리 모듈(14)로부터 이동시키도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, x 축은 장치(12)의 길이를 따르고, y 축은 장치(12)의 폭을 따르며, z 축은 장치(12)의 높이에 대응한다. 상기와 같이, 그러나, 또한 장치(12)에 대해 x, y 및 z 축으로 이동하도록 구성된 하나의 세척 로봇(15)을 포함하는 장치(12)와 같은 다른 구성의 세척 로봇(15)이 고려되는 것으로 이해될 것이다.

전술된 바와 같이, 슬라이드 이송 로봇(18)은 슬라이드 처리 모듈(14) 내외로 슬라이드(13)를 이동시키기 위해 제어기에 의해 x, y 및 z 축으로 이동하도록 구성되어 슬라이드(13) 상에 배열된 샘플이 슬라이드 처리 모듈(14) 내의 시약으로 처리될 수 있다. 슬라이드 이송 로봇(18)은 갠트리 로봇이며 유체 분배 로봇(16)과 결합된다. 유체 분배 로봇(16)(FT 로봇(16)으로 후술됨)은 제어기에 의해 시약 용기 내에 저장된 복수의 시약을 슬라이드 처리 모듈(14) 내의 슬라이드(13)에 분배하도록 구성된다. 고부가의 시약의 예에는 크로모겐 및 항체가 포함되며, 벌크 유체 시약의 예에는 옥살산, 황산, 과망간산칼륨, 알코올, 탈랍제, 헤마톡실린, 과산화물, 시트르산 및 EDTA가 포함된다.

도 1에 도시된 세척 로봇(15)은 세척 시약이 분배될 슬라이드 처리 모듈(14)에 슬라이드(13)를 위치시키기 위해 레일(22)을 따라 x 축으로 이동하도록 구성된다. 일단 위치되면, 세척 로봇(15)은 세척 시약(DI 수 및 본드^TM워시)을 슬라이드(13)에 분배하기 위해 z 및 θ 방향으로 이동한다. 도 7a 및 7b는 세척을 위해 지정된 슬라이드 처리 모듈(14)을 위치시키기 위해 레일(22)을 따라 이동가능한 세척 로봇(15)을 도시하는 확대도이다. x 축을 따라 적절하게 위치되면, 세척 로봇(15)은 샘플을 예를 들어 DI 수 및 본드^TM워시로 세척하기 위하여 슬라이드(13)를 덮는 커버 부재(24) 내의 입구 포트(32)와 결합하도록 세척 프로브를 z-축(및 필요한 경우, θ 축 주위에서)으로 이동시킨다.

도 1의 실시예의 FT 로봇(16)은 FT 로봇(16)이 유체 분배 헤드(17)를 갖는 것으로 도 3, 도 3a, 도 4, 도 5, 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 더 상세히 도시되어 있다. 또한, FT 로봇(16)의 다른 실시예가 도 17에 더 상세히 도시되어 있다.

도 2는 슬라이드(13)를 지정된 슬라이드 처리 모듈(14)에 이동시키기 위해 x 축 레일(29) 및 y 축 레일(31)을 따라 이동하도록 구성된 슬라이드 이송 로봇(18)을 갖는 유체 이송 시스템(10)의 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 처리 모듈 액추에이터는 FT 로봇(16)의 분배 헤드(17)에 제공되며, 슬라이드 처리 모듈(14)을 개방 구성과 밀폐 구성 사이에서(또는 슬라이드 처리 장치(14)가 밀폐된 구성으로 편향되는 경우에만 밀폐된 구성으로부터 개방된 구성으로) 이동시키도록 작동가능하다. 처리 모듈 액추에이터는 제어기의 제어 하에서 분배 헤드(17)에 대해 영구적으로 위치되거나 또는 후퇴될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 모듈 액추에이터는 슬라이드 처리 모듈(14) 상에 개방 메커니즘과 결합하도록 작동가능한 U-형 부재 또는 후크(52)이며, 이는 14a로 도시된 바와 같이 개방 구성으로 피벗회전한다. 슬라이드 처리 모듈(14)이 개방형 구성인 경우, 슬라이드 이송 로봇(18)은 슬라이드 처리 모듈(14) 내에서 슬라이드(13)를 픽업하거나 또는 이를 배열할 수 있다. 다른 실시예에서, 처리 모듈 액추에이터는 슬라이드 처리 모듈(14) 상에 개방 메커니즘을 결합하도록 작동가능한 핑거-형 부재이다. 핑거-형 부재는 또한 비제어 상태, 즉 FT 로봇(16)이 단지 개방 메커니즘을 향해 이동함에 따라 개방 메커니즘이 있는 위치를 알지 못하는 경우 슬라이드 처리 모듈(14)을 개방 및 밀폐할 수 있고, x 축 내의 개방 메커니즘의 위치를 알지 못하는 경우에 슬라이드 처리 모듈(14)을 개방 또는 밀폐할 수 있다.

이제 도 3 및 도 3a를 참조하면, 유체 분배 헤드(17)는 시약을 분배하기 위해 이로부터 z 축으로 연장되는 복수의 프로브(19)를 갖는다. 프로브(19)는 연장된 몸체를 각각 가지며, 상기 연장된 몸체는 분배될 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열되고 이를 통하여 연장되는 채널(21)(도 6의 일 실시예에 도시됨)을 갖는다. 프로브(19)는 예를 들어 배럴(25) 주위에 그룹화되어 배열될 수 있고, 예를 들어 세척을 용이하게 하기 위하여 위험 시약 프로브는 그룹화되고 비-위험 시약 프로브가 그룹화된다. 일부 실시예에서, 유체 분배 헤드(17)는 배럴(25) 주위에서 프로브(19)에 개별적으로 작동할 수 있는 추가의 고부가 유체 전달 프로브(39)(하기에서 HV 프로브(39))를 갖는다. 이상적으로, HV 프로브(39)는 유지보수 및 교체를 용이하게 하기 위해 유체 분배 헤드(17)의 전방에 근접하게 배열되고 자가 정렬될 수 있다.

전술된 바와 같이, 유체 분배 헤드(17)는 통합된 슬라이드 이송 장치(20)를 포함할 수 있다. 그러나, 유체 분배 헤드(17)는 슬라이드 처리 장치(12) 내의 사공간을 최소화하기 위해 레일(29, 31)을 따라 캐리지 폭 내에 유지되도록 배열되는 것이 바람직하다. 시약은 제어기(미도시)에 의해 구성된 펌핑 수단(미도시)을 통해 복수의 대응 시약 용기(미도시)로부터 펌핑된다. 예에서, 장치(12)는 복수의 펌핑 수단을 포함하고 상기 복수의 펌핑 수단 각각은 시약을 시약 용기로부터 FT 로봇(16)의 프로브(19)의 출력 노즐에 펌핑하기 위해 복수의 시약들 중 각각의 시약과 연계된다. 도 3 및 도 4에서, 각각의 프로브(19)는 대응 시약과 연계된 단일 채널(21)을 갖는다. 도 6에서, 유체 분배 헤드(17)의 하나의 프로브(19)는 이를 통해 연장되는 복수의 채널(21)을 갖는다. 여기서, 각각의 채널(21)은 분배될 시약을 수용하도록 배열된다. 이 실시예에서, FTP 로봇(16)은 펌핑 및 분배될 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대해 채널(21)들 중 하나의 채널을 선택한다. 이 경우, 단지 하나의 프로브(19)가 채널(21)에 연결된 각각의 시약을 슬라이드 처리 모듈의 내부에 수용된 슬라이드(13)에 분배하기 위해 슬라이드 처리 모듈(14)에 대한 위치에 위치될 필요가 있다. 그러나, 다수의 채널 각각으로 다수의 시약을 분배하기 위한 다수의 프로브가 장치(12)에 의해 채택될 수 있는 것으로 당업자에게 이해될 것이다. 따라서, 일 실시예에서, 15개의 프로브(19)를 갖는 단일 유체 분배 헤드(17)는 다수의 채널(21)을 프로브(19)의 총 개수에 통합함으로써 20개 이상의 시약을 분배할 수 있다. 다수의 프로브/채널 조합이 유체 분배 헤드(17)에 대해 고려되고, 모두가 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 이해된다.

각각의 프로브(19)가 시약을 분배하기 위한 단일의 채널(21)을 갖는 실시예를 다시 참조하면, 복수의 펌핑 수단은 시약을 각각의 시약 용기로부터 프로브(19)의 각각의 출력 노즐에 펌핑하도록 구성된다. 시약을 분배하기 위해, 장치(12)는 각각의 시약 용기로부터 각각의 펌프를 통해 프로브(19)까지 연장되는 각각의 시약과 연계된 복수의 시약 라인(23)을 포함한다. 즉, 장치(12)는 전형적으로 각각의 시약을 위한 전용 펌핑 수단(예를 들어, 펌프) 및 각각의 시약 용기로부터 각각의 펌프를 통해 FT 로봇(16)으로 연장되는 전용 시약 라인(23)을 포함한다. 따라서, 10개의 상이한 시약 용기 내에 10개의 시약이 저장되고 하나의 FT 로봇(16)이 있는 예에서, 10개의 전용 시약 라인(23)은 10개의 인-라인 펌프를 통해 10개의 용기 각각으로부터 FT 로봇(16)으로 연장된다. 예를 들어, 탈랍 용액, 알코올, ER1, ER2, 헤마톡실린, 과산화물, 효소 세척 용액, H₂SO₄ 세척 용액, KMnO₄ 세척 용액 및 옥살산 세척 용액을 위한 전용 시약 라인(23)이 있다.

도 4는 유체 분배 헤드(17)에서 FT 로봇(16)의 프로브(19)를 공급하는 시약 라인(23)을 갖는 슬라이드 이송 로봇(18)을 도시한 평면도이다. 시약 라인(23)은 시약 용기(도시되지 않음)에 의해 프로브와 함께 공급된다. 일 실시예에서, 시약 라인(23)은 비-반응성 플라스틱 또는 폴리머 재료로 제조되지만, 이상적으로 외부에 코팅되어 마찰을 최소화하고 궁극적으로 유체 분배 헤드(17) 내의 구성요소 및 다른 시약 라인(23)과의 규칙적인 접촉으로부터의 손상을 최소화할 수 있다. 하나 이상의 시약 라인(23)은 또한 유체의 유입 및 유출을 지시하는 회전식 밸브를 포함할 수 있다.

아무튼, FT 로봇(16)은 분배될 시약들 중 선택된 하나의 시약(또는 다중 채널 프로브의 경우 더 많은 시약)에 대해 프로브(19)들 중 하나의 프로브를 제어기에 의해 선택하도록 구성된다. FT 로봇(16)은 복수의 프로브(19)로부터 프로브(19)를 선택하고, 선택된 시약이 분배될 수 있도록 지정된 슬라이드 처리 모듈(14)에 대한 위치에 선택된 프로브(19)를 위치시킨다. 즉, FT 로봇(16)은 제어기에 의해 적절한 구동 수단(예를 들어, x, y 및 z 축 액추에이터)으로 프로브(19)를 갖는 유체 분배 헤드(17)를 x, y 및/또는 z 축으로 이동시키도록 구성되어 선택된 시약을 분배하기 위해 슬라이드 처리 모듈(14)에 대해 원하는 위치에 선택된 프로브(19)를 위치시킨다. 추가로 또는 대안으로, FT 로봇(16)은 제어기에 의해 적절한 θ 축 드라이버로 θ 축 주위에서 유체 분배 헤드(17)를 회전가능하게 이동시키도록 구성된다. 이 실시예에서, FT 로봇(16)은 θ 축 주위에서 실질적으로 유체 분배 헤드의 주연부 주위에서 이격된 프로브(19)를 갖는 유체 분배 헤드(17)의 배럴(25)을 회전시킴으로써 프로브(19)를 선택한다. 예를 들어, θ 축 드라이버는 배럴(25)을 회전시키기 위해 샤프트를 구동시켜서 선택된 프로브(19)가 지정된 슬라이드 처리 모듈(14) 위에 위치된다. FTP 로봇(16)은 그 뒤에 선택된 프로브(19)를 z 방향으로 하강시켜서 지정된 슬라이드 처리 모듈(14)과 결합된다. FT 로봇(16)은 그 뒤 시약들 중 선택된 하나의 시약을 지정된 슬라이드 처리 모듈(14) 내에 수용된 슬라이드(13)에 분배하도록 구성된다.

도 5 및 도 5a에 도시된 실시예를 참조하면, 배럴(25)은 배럴(25) 주위에서 주변방향으로 이격되고 이로부터 연장되는 7개의 프로브(19)를 갖는다. FT 로봇(16)은 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 프로브(19A)들 중 하나의 프로브를 선택하고 배럴(25)을 회전시키도록 구성되어 선택된 프로브(19A)가 화살표(A)의 방향(즉 z 축)으로 이동하도록 구성된 z 축 액추에이터(26)와 일렬로 위치된다. z 축 액추에이터(26)(예를 들어, 리드스크류 및 너트)는 선택된 시약을 슬라이드 처리 모듈의 내부에 위치된 슬라이드에 분배하기 위하여 지정된 슬라이드 처리 모듈(14)에 대해 요구된 위치로 선택된 프로브(19A)를 가압하도록 유체 분배 헤드가 x 축으로(일부 다른 실시예에서 y 축) 이동한 후에 예를 들어 프로브 칼라(47)와 프로브 선택기(49)를 결합시킴으로써 선택된 프로브(19A)를 누른다. 이상적으로, z 축 액추에이터(26)는 1:1 내지 10:1의 범위, 바람직하게는 약 2:1 : 6:1 및 더욱 바람직하게는 약 3:1의 θ 축 드라이버(37)에 대한 비율로 구동된다.

보다 상세하게, 각각의 프로브(19)는 시약(들)을 분배하기 위해 프로브(19)의 원위 단부에 배치된 노즐을 포함한다. 각각의 프로브(19)의 노즐은 선택된 시약이 분배되는 동안 커버 부재(24)의 입구 포트(32)와 실질적으로 밀봉되도록 정합되고 도 8에 도시되고 슬라이드 처리 모듈(14)들 중 하나의 슬라이드 처리 모듈의 커버 부재와 결합되도록 배열된다(명확함을 위해 모듈의 상부 커버가 제거됨). 도 5 및 도 5a의 실시예를 참조하면, FT 로봇(16)은 시약이 입구 포트(32)와 밀봉을 유지하도록 분배되는 동안에 슬라이드 처리 모듈(14)의 입구 포트(32)를 향하여 z 축 액추에이터(26)를 사용하여 z 축에서 선택된 프로브(19A)의 노즐을 가압하도록 구성된다. 이상적으로, 프로브(19, 39)의 노즐들 중 하나의 노즐은 다른 분배 팁 또는 이들이 부착되는 프로브를 간섭 또는 이동시키지 않고 유지보수 또는 교체를 위해 제거될 수 있다. 유사하게, 유체 분배 헤드(17)의 액추에이터의 코어 메커니즘은 프로브(19, 39) 또는 분배 팁을 이동시키지 않고 제거될 수 있는 것이 바람직하다.

일부 실시예에서, 적어도 하나의 프로브(19)는 슬라이드 처리 모듈(14) 내에서 슬라이드(13)로부터 액체 또는 조직 파편과 같은 재료를 제거하도록 구성될 수 있다. 이는 프로브 내의 채널(21)을 통해 음압(흡입 또는 진공)을 슬라이드에 적용하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 프로브는 예를 들어 양방향 유체 이송을 위해 시약 라인(23) 내의 회전식 밸브를 포함하도록 구성될 수 있어서 유체 및/또는 파편이 제거될 수 있고 슬라이드 처리 모듈(14)이 비워질 수 있고 또한 유체가 모듈(14)에 유입될 수 있다. 이 특징은 슬라이드(13) 상에서 유체의 교반을 위해 이용될 수 있고 제어기가 슬라이드 처리 모듈(14)에 유체 배출 및 분배 동작의 순서를 적용함으로써 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 프로브(19, 39)는 또한 혼합 바이알(도시되지 않음)로부터 유체를 제거하고 및/또는 혼합 바이알로부터 하나 이상의 슬라이드 처리 모듈로 유체의 하나 이상의 분취를 인출 및 이송하도록 구성될 수 있다.

커버 부재(24)는 2012년 11월 1일의 최선위 우선일을 갖는 "슬라이드 염색 조립체 및 커버 부재"라는 명칭의 국제 공개 번호 제WO2014/066950호에 기술되어 있으며, 그 내용은 본원에서 참조로 인용된다.

또한, 커버 부재(24)의 입구 포트(32)는 프로브(19)의 노즐을 안내하고 밀봉하기 위해 챔퍼(도시되지 않음), 예를 들어 45도 또는 60도 챔퍼를 가질 수 있다. 또한, 일 실시예에서, FT 로봇(16)의 프로브(19)의 직경은 세척 시약을 분배하도록 구성된 세척 로봇(15)에 대한 프로브의 직경보다 작다. 따라서, FT 로봇(16)의 프로브(19)의 작은 직경 팁은 챔퍼링된 입구 포트(32) 내로 더 깊이 수용된다.

예를 들어, z 축 액추에이터(26)는 시약이 4N 내지 20N의 힘으로 분배되는 동안 z 축에서 프로브(19)의 노즐을 슬라이드 처리 모듈(14)의 입구 포트(32)를 향해 가압한다. 다른 실시예에서, 힘은 응용에 따라 더 클 수 있다. z 축 액추에이터(26)는 예를 들어 일정한 토크 모드에서 스테퍼 모터를 사용하여 입구 포트(32)를 향하여 프로브(19) 상에 4N 힘으로 노즐을 가압한다. 대안으로, z 축 액추에이터(26)는 공압 액추에이터일 수 있고, 여기서 결합력은 공기 압력에 의해 조절되고 스트로크 전체에 걸쳐 일정하다. 또한, 예를 들어, 스프링 구동 및 솔레노이드 구동은 프로브(19)의 노즐을 커버 부재의 입구 포트(32)로 밀봉하기 위해 필요한 힘을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 솔레노이드 활성화의 경우, 래칭 솔레노이드가 프로브(19)를 후퇴된 위치에 래칭하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 개선된 토크 제어를 제공하기 위해 서보 모터 구동이 또한 고려된다.

추가로, z 축 액추에이터(26)는 시약이 분배된 후에 슬라이드 처리 모듈(14)의 입구 포트(32)로부터 이격되게 z 축에서 선택된 프로브(19)에 동력 복귀 스트로크(powered return stroke)를 제공한다. 또한, 도 5 및 도 5a에서, 그 프로브에 의한 시약 분배가 완료될 때 각각의 프로브(19)가 스프링 로딩되고 편향되어 후퇴된 위치(즉, 비선택)로 복귀될 수 있는 것으로 도시될 수 있다. 따라서, z 축 액추에이터(26)의 전원이 꺼질 때 프로브(19)는 후퇴 위치에서 유지되거나 또는 편향될 수 있다. 또한 동력 복귀 스트로크는 스프링 캐칭(spring catching)의 가능성을 최소화하고 필요한 최대 스프링 력을 감소시킨다.

도 5b 및 5c는 프로브(19)를 포함한 배럴(25)을 도시하는 유체 분배 헤드(17)의 단순화된 버전을 도시한다. 도 5c에서, θ 축 드라이버(37)는 배럴(25)을 회전시켜 선택된 프로브(19)를 지정된 커버 부재(24)의 입구 포트(32) 위에 위치시킨다. 이는 또한 프로브 선택기(49)를 프로브(10) 상의 한 쌍의 프로브 칼라(47, 48)들 사이에 위치시킨다. 일단 배치되면, z 축 액추에이터(26)(예를 들어, 구동 리드 스크류 형태)는 프로브 칼라(47)와 프로브 선택기(49)를 결합시킴으로써 프로브를 하향 이동시키고, 프로브 칼라(48)와 프로브 선택기(49)를 결합시킴으로써 프로브를 상향 이동시킨다.

프로브 선택기는 프로브 칼라의 결합을 용이하게 하는 임의의 형상 또는 구성으로 제공될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 프로브의 이동을 용이하게 하기 위해 프로브 선택기의 결합 영역에 인접하게 위치된 프로브 칼라와 같은 추가 프로브 칼라가 제공될 수 있다.

도 9에 도시된 실시예에서, FT 로봇(16)은 z 축에서 랙(28)을 따라 이동하도록 구성되어 지정된 슬라이드 처리 모듈(14)에서 선택된 프로브(19)를 위치시켜 선택된 시약을 지정된 슬라이드 처리 모듈(14) 내에 수용된 슬라이드(13)에 분배한다. 랙(28)은 z 축에서 프로브(19)를 하강 및 상승시키기 위해 FT 로봇(16) 상에 배치되고 도 10에서의 일 실시예에서 예시된 피니언(30)에 의해 구동된다. 이 실시예에서, 유체 분배 헤드(17)는 이격된 방식으로 z 축에서 이로부터 연장되는 프로브(19)를 가져서 선택된 프로브가 슬라이드 처리 모듈(14)의 입구 포트(32)를 향하여 z 축에서 가압될 때 비-선택된 프로브가 프로브들 중 선택된 하나의 프로브와 간섭되지 않는다. 여기서, 이격된 프로브(19) 각각에 대한 간극 제공을 도와서 간섭을 피하기 위해, 입구 포트(32)는 커버 부재(24)로부터 연장된다.

자동 슬라이드 처리 장치(12)는 또한 세척 드럼 또는 이의 바스에 삽입될 때 프로브(19)를 세척하기 위한 세척 스테이션(35)을 포함한다. 일 실시예에서, 프로브(19)는 수동으로 제거되고 세척 스테이션(35)의 세척 드럼에서 세척된다. 또 다른 실시예에서, FT 로봇(16)은 x, y 및 z 축으로 이동하는 갠트리 로봇이며, 각각 또는 모든 프로브(19)를 세척 드럼 내에 삽입하도록 구성된다.

도 11 내지 도 13은 다수의 z 축 액추에이터(26)로 프로브(19)들 중 선택된 하나의 프로브를 누르기 위해 유체 분배 헤드로부터 연장되는 프로브(19)를 갖는 유체 분배 헤드(17)의 실시예를 도시한다. 도 9는 z 축에서 프로브(19)들 중 전용 프로브를 이동시키도록 각각 구성된 복수의 전술된 z 축 액추에이터(26)를 도시한다. 여기서, 선택된 프로브(19)가 대응 액추에이터에 의해 눌려질 수 있기 때문에, 도 5 및 도 5a의 실시예에서보다 비-선택된 프로브에 대해 커버 부재(24)에 걸쳐 더 작은 간극이 요구된다. 또한, 프로브(19)의 이동은 상부 디스크(27)와 하부 디스크(33) 사이에 보유되는 각각의 프로브(19)와 연계된 스프링에 의해 스프링 로딩된다. 하부 디스크(33)는 프로브(19)를 보유하고 프로브(19)의 후퇴를 위해 상향 구동된다(drive up). 상부 디스크는 선택적이며 프로브(19)를 후퇴시킬 때 스프링 장력을 제거하기 위해 상승될 수 있고 프로브를 선택하기 전에 스프링 장력을 적용하기 위해 하강될 수 있다. 예에서, 액추에이터(26)는 프로브를 분리 및 선택해제하기 위해 후퇴되는 솔레노이드 액추에이터이다. 다른 예에서, 풀 타입 솔레노이드(pull type solenoid)가 내부 리턴 스프링과 함께 사용된다. 이 실시예는 동시 세척을 위해 모든 프로브(19)를 세척 스테이션(35)에 낙하시킬 수 있는 이점을 갖는다. 도 12는 복수의 z 축 액추에이터(26)가 하우징 내에 수용된 공압 실린더를 포함할 수 있는 공압 액추에이터인 실시예를 도시한다. 도 13은 유체 분배 헤드(17) 상에 배치된 4개의 z 축 액추에이터(26)가 있는 실시예를 도시한다. 여기에서, 12개의 프로브(19)가 있으며, 이 프로브로부터 대응 시약 라인(23)이 연장된다. 4개의 z 축 액추에이터(26) 각각은 개별적으로 또는 시약 분배를 위한 그룹으로서 선택될 수 있는 3개의 전용 프로브(19)를 갖는다. 이 방식으로, 프로브(19)들 중 비-선택된 하나의 프로브의 간극 요건이 최소화된다.

프로브(19)는 또한 예를 들어 교체될 유체 분배 헤드(17)로부터 분리될 수 있다. 이를 위하여, 일 실시예에서, 프로브 홀더(34)가 도 14에 도시된 바와 같이 유체 분배 헤드(17) 상에 배치된다. 프로브 홀더(34)는 상부 슬롯(38)을 갖는 상부 부분(36) 및 하부 슬롯(42)을 갖는 하부 부분(40)를 포함한다. 도 14는 프로브가 고정된 상태에서 잠금 위치에 있는 프로브 홀더(34)를 도시한다. 상부 슬롯(38)과 하부 슬롯(42)이 정렬될 때까지 상부 부분(36)이 하부 부분(40)에 대해 회전할 때, 프로브가 분리되고 유체 분배 헤드(17)로부터 탈착될 수 있다. 프로브 홀더(34)는 또한 프로브 홀더(34)를 잠금 위치로 편향시키는 리턴 스프링(44) 및 클립(46)을 포함한다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 슬라이드 이송 로봇(18)은 사용 중에 타겟 슬라이드 처리 모듈(14)에 가장 근접한 것에 따라 또는 제어기에 의해 결정되는 바와 같이 세척 로봇(15)의 작동을 덜 간섭하거나 및/또는 타겟 슬라이드 처리 모듈(14)에 대해 가장 근접한 것에 따라 y 방향으로 레일(29) 중 하나의 레일을 따라 x 방향으로 레일(31)을 따라 선형 이동한다. 이들 트랙을 따라 슬라이드 이송 로봇(18)의 이동은 슬라이드 이송 로봇(18)이 그 위의 샘플과 함께 슬라이드를 슬라이드 처리 모듈(14)로 이동할 수 있게 한다. 슬라이드 이송 로봇(18)은 슬라이드(13)를 분리가능하게 보유하기 위해 제어기에 의해 구성되는 슬라이드 이송 로봇(18) 상에 배치된 슬라이드 이송 장치(20)를 포함하여 슬라이드가 슬라이드 처리 모듈(14) 내외로 이동할 수 있다. 예를 들어, 슬라이드 이송 장치(20)는 슬라이드 처리 모듈(14)로 이동될 때 슬라이드(13)를 분리가능하게 보유하고 이를 슬라이드 처리 모듈(14) 내에 배치할 때 슬라이드(13)를 분리하도록 배열된, 도 3에 도시된 바와 같은 흡입 컵(20)일 수 있다. 도 3 및 도 4는 또한 슬라이드 처리 장치(12)에 의해 처리되는 샘플을 추적하기 위해 슬라이드(13)에 바코드 또는 QR 코드와 같은 식별자를 판독하도록 구성된 판독기(50)를 도시한다. 이상적으로, 판독기(50)는 슬라이드(13) 상의 식별자를 판독하기 위해 광의 이미지를 획득하거나 또는 광을 방출하고 이를 검출하도록 경사져 있다. 일부 실시예들에서, 초음파 액체 레벨 센서와 같은 액체 레벨 센서가 또한 슬라이드 이송 로봇(18) 상에 장착될 수 있다.

슬라이드 이송 로봇(18)은 또한 슬라이드 처리 모듈 내에 슬라이드를 배치한 후에 또는 슬라이드의 결합해제가 필요한 다른 지점에서 슬라이드의 결합해제를 용이하게 하는 수단을 포함할 수 있다. 적합한 수단은 슬라이드(13)의 일부를 포함하고 원하는 위치에서 슬라이드(13)를 분리한 후에 슬라이드(13)와 결합되는 도 15에서의 오목한 부분(AAA)을 제공하는 것을 포함한다. 도 15의 U 형 오목한 부분(AAA)과 같은 슬라이드 결합 부분은 흡입 컵(20)이 슬라이드(13)와 결합되고 슬라이드(13)를 이동시키려고 할 때 슬라이드 처리 모듈(14)과 같은 모듈의 기저에 부착 또는 접착되는 경우에 슬라이드 이송 로봇(18)이 슬라이드(13)를 들어 올리는 것을 돕는다. 추가로, 흡입 컵(20)은 도 16에 도시된 바와 같이 이동을 보조하는 장력 장치(S)를 가지며 레일(R)상에서 개별적으로 이동할 수 있다. 장력 장치는 슬라이드의 이송이 필요한 경우 스턱 슬라이드(stuck slide)를 들어 올리고 분리할 때 힘을 감소시킨다. U 형 리세스(AAA)는 이에 따라 결합되고 슬라이드의 이송이 필요할 때 부착되는 경우 슬라이드의 분리를 용이하게 한다. 또한, U 형 리세스(AAA)는 슬라이드 라벨을 오버행하기(overhanging) 위한 추가 간극을 제공하도록 성형된다. 도 17은 FT 로봇(16)의 유체 분배 헤드(17)의 실시예의 단면도를 도시한다.

FT 로봇(16)은 그 뒤 선택된 시약(들)을 슬라이드 처리 모듈(14)의 슬라이드(13)에 분배한다. 슬라이드 상에 배치된 이들 샘플을 처리하기 위해 지정된 슬라이드 처리 모듈(14) 내에서 고부가 시약이 슬라이드(13)에 분배될 수 있다. 추가로/대안으로, FT 로봇(16)은 예를 들어 세척 로봇(15)이 이용가능하지 않을 때 샘플의 신속한 헹굼 또는 세척을 위해 지정된 슬라이드 처리 모듈(14) 내의 슬라이드(13)에 벌크 유체 시약을 분배할 수 있다. 일부 실시예에서, FT 로봇(16)을 사용하여 세척 시약을 분배함에 따라 잠재적으로 처리량(throughput)을 희생하더라도 제조 비용을 낮출 수 있도록 세척 로봇(15)을 슬라이드 처리 장치(12)로부터 제거할 수 있다.

슬라이드 이송 로봇(18) 및 FT 로봇(16)은 제어기에 의해 독립적으로 작동 및 제어될 수 있도록 z 축에서 세척 로봇(15)이 제거된 것으로 도시될 수 있다. 자동 슬라이드 처리 장치(12)의 제어기 - 슬라이드 이송 로봇(18), 세척 로봇(15) 및 FTP 로봇(16) - 는 장치(12)로부터 원격으로 구현될 수 있거나 또는 장치(12)에 대해 국부적으로 구현될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 임의의 경우에, 또한 제어기는 시약의 분배를 제어하기 위해 FT 로봇(16)과 세척 로봇(15)에 및 슬라이드 이송 로봇의 이동을 제어하기 위해 슬라이드 이송 로봇(18)에 명령을 제공하도록 모듈에 대한 명령을 저장하는 메모리 및 프로세서에 의해 구현되는 다수의 모듈을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 메모리는 제어기가 슬라이드(13) 상의 조직 샘플을 처리하기 위해 미리결정된 순서로 벌크 유체 시약과 고부가 시약을 분배하도록 구성되는 명령을 포함하는 것으로 당업자에 의해 이해될 것이다.

예에서, 조직 샘플은 메모리 내에 저장된 인-시츄 혼성화(ISH; In-Situ Hybridization) 및 면역조직화학(IHC; immunohistochemical) 응용을 위한 미리결정된 염색 프로토콜에 따라 염색된다. 이 방식으로, 세척 로봇(15) 및 FT 로봇(16)은 미리결정된 순서로 독립적으로 모듈(14) 내에서 각각의 슬라이드(13) 상에 배치된 조직 샘플을 처리하기 위하여(염색하기 위하여) 제어기에 의해 슬라이드 처리 모듈(14) 각각에 대해 시약을 분배하도록 구성된다. 예를 들어, 조직 샘플은 먼저 FT 로봇(16)에 의해 알코올 및 탈랍제와 같은 벌크 시약으로 처리되고, 그 뒤에 FT 로봇(16)에 의해 크로모겐으로 처리된다.

이제 도 18을 참조하면, 슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플의 처리를 위해 유체를 이송하는 방법(100)의 요약이 도시되어 있으며, 이에 의해 슬라이드들 중 하나의 슬라이드는 복수의 슬라이드 처리 모듈 내에 수용되고 복수의 유체 시약은 슬라이드 상의 조직 샘플을 처리하기 위해 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드에 적어도 하나의 유체 분배 로봇에 의해 분배된다. 방법(100)은 복수의 대응 시약 용기로부터 유체 분배 로봇의 유체 분배 헤드로부터 연장되는 하나 이상의 프로브에 분배되는 시약을 펌핑하는 단계(102)를 포함하고, 각각의 프로브는 분배될 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열된 하나 이상의 채널을 포함하는 몸체를 가지며, 시약들 중 선택된 하나 시약에 대한 채널들 중 하나의 채널 및/또는 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하는 단계(104)를 포함하고 슬라이드 상에 배열된 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위하여 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 슬라이드들 중 하나의 슬라이드에 시약들 중 선택된 하나의 시약을 분배하는 단계(106)를 포함한다.

방법의 추가 양태는 유체 이송 시스템(10)의 상기 설명으로부터 명확해질 것이다. 또한 방법이 프로그램 코드로 구현될 수 있는 것으로 당업자에게 이해될 것이다. 프로그램 코드는 다수의 방식으로, 예를 들어 디스크 또는 메모리와 같은 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 상에 제공될 수 있다.

본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 전술한 부분에 대해 다양한 변경, 추가 및/또는 수정이 이루어질 수 있고, 상기 교시에 비추어 본 발명은 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 다양한 방식으로 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어에서 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 하다.

문헌, 행위, 재료, 장치, 물품 등에 대한 논의는 본 발명의 텍스트를 제공할 목적으로만 본 명세서에 포함된다. 이들 사항 중 임의의 것이 종래 기술의 일부를 형성하거나 또는 본 출원의 각 청구항의 우선일 이전에 존재하였기 때문에 본 발명과 관련된 분야에서 통상의 일반적인 지식임을 제안하거나 또는 나타내지 않았다.

"포함하다", "포함된" 또는 "포함하는"이라는 용어가 본 명세서(청구항을 포함함)에서 사용되는 경우, 이들 용어는 하나 이상의 특징의 존재를 명시하는 것으로 해석되지만, 본 발명의 다양한 실시예에서 추가 특징의 존재 또는 추가를 배제하는 것은 아니다.

Claims

슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위한 자동 슬라이드 처리 장치용 유체 이송 시스템으로서, 상기 장치는 슬라이드들 중 하나의 슬라이드를 수용하도록 배열된 복수의 슬라이드 처리 모듈을 포함하고, 상기 유체 이송 시스템은:
상기 하나 이상의 조직 샘플을 각각 처리하기 위하여 제어기에 의해 상기 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 복수의 시약을 분배하도록 구성된 유체 분배 로봇을 포함하고,
상기 유체 분배 로봇은:
유체 분배 헤드를 포함하되, 상기 유체 분배 헤드는 이로부터 연장되는 하나 이상의 프로브를 가지며, 상기 프로브 각각은 분배될 상기 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열된 하나 이상의 채널을 포함하는 몸체를 가지며, 분배될 상기 시약 각각은 상기 제어기에 의해 구성된 펌핑 수단을 통하여 복수의 대응 시약 용기로부터 펌핑되고,
상기 유체 분배 로봇은 상기 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 하나 이상의 채널 및/또는 상기 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하고, 상기 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 상기 시약들 중 상기 선택된 하나의 시약을 분배하도록 구성되는 유체 이송 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 유체 분배 로봇은 상기 제어기에 의해 구동 수단으로 x, y 및 z 축에서 상기 하나 이상의 프로브를 갖는 상기 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성되어 상기 시약들 중 상기 선택된 하나의 시약을 분배하기 위해 상기 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 대한 위치에 상기 프로브들 중 상기 선택된 하나의 프로브를 위치시키는 유체 이송 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 제어기에 의해 상기 x 축에서 상기 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 x 축 드라이버, 상기 제어기에 의해 상기 y 축에서 상기 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 y 축 드라이버 및 상기 제어기에 의해 상기 z 축에서 상기 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 z 축 드라이버를 포함하는 유체 이송 시스템.
청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 유체 분배 로봇은 상기 제어기에 의해 상기 구동 수단으로 θ 축 주위에서 상기 유체 분배 헤드를 회전가능하게 이동시키도록 구성되는 유체 이송 시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 제어기에 의해 상기 θ 축 주위에서 상기 유체 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 θ 축 드라이버를 포함하는 유체 이송 시스템.
청구항 4 또는 5에 있어서, 상기 유체 분배 헤드는 배럴을 포함하되, 상기 배럴은 상기 θ 축 주위에서 회전하도록 배열되고 실질적으로 상기 배럴의 주연부 주위에서 이격된 상기 프로브 각각을 갖는 유체 이송 시스템.
청구항 2 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분배 헤드는 상기 제어기에 의해 상기 z 축에서 상기 프로브들 중 대응하는 하나의 프로브를 독립적으로 이동시키도록 각각 구성된 복수의 z 축 액추에이터를 포함하는 유체 이송 시스템.
청구항 2 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로브 각각은 상기 시약들 중 상기 하나의 시약을 분배하기 위해 상기 프로브의 원위 단부에 배열된 노즐을 포함하는 유체 이송 시스템.
청구항 8에 있어서, 상기 프로브 각각의 노즐은 상기 슬라이드 처리 모듈들 중 상기 하나의 슬라이드 처리 모듈 내에서 커버 부재와 결합되고 상기 시약들 중 상기 하나의 시약이 분배되는 동안 상기 커버 부재의 입구 포트와 실질적으로 밀봉가능하게 정합되도록 배열되는 유체 이송 시스템.
청구항 9에 있어서, 상기 유체 분배 로봇은 상기 시약들 중 상기 하나의 시약이 상기 입구 포트와 밀봉을 유지하도록 분배되는 동안 상기 구동 수단으로 상기 슬라이드 처리 모듈들 중 상기 하나의 슬라이드 처리 모듈의 입구 포트를 향하여 상기 z 축에서 상기 프로브의 상기 노즐을 가압하도록 구성되는 유체 이송 시스템.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펌핑 수단은 복수의 펌프를 포함하고, 상기 펌프 각각은 복수의 대응 시약 라인을 통하여 상기 프로브들 중 각각의 하나의 프로브 및/또는 상기 채널들 중 각각의 하나의 채널에 상기 시약들 중 상기 하나의 시약을 펌핑하기 위해 상기 복수의 시약들 중 각각의 하나의 시약과 연계되는 유체 이송 시스템.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 이송 시스템은 이의 세척 드럼 내에 삽입된 때에 상기 하나 이상의 프로브를 세척하기 위한 세척 스테이션을 추가로 포함하는 유체 이송 시스템.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 분배 로봇은 상기 제어기에 의해 상기 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 상기 복수의 시약을 분배하도록 구성된 고부가 이송 프로브를 포함하는 유체 이송 시스템.
슬라이드 상에 배치된 하나 이상의 조직 샘플의 처리를 위해 유체를 이송하는 방법으로서, 상기 슬라이드들 중 하나의 슬라이드가 복수의 슬라이드 처리 모듈 내에 수용되고 복수의 시약은 각각 하나 이상의 조직 샘플을 처리하기 위하여 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 하나 이상의 유체 분배 로봇에 의해 분배되고, 상기 방법은:
상기 유체 분배 로봇의 유체 분배 헤드로부터 연장되는 하나 이상의 프로브에 복수의 대응 시약 용기로부터 분배되는 시약을 펌핑하는 단계로서, 상기 프로브 각각은 분배될 상기 시약들 중 하나의 시약을 수용하도록 배열된 하나 이상의 채널을 포함한 몸체를 갖는, 상기 시약을 펌핑하는 단계;
상기 시약들 중 선택된 하나의 시약에 대한 상기 채널들 중 하나의 채널 및/또는 상기 프로브들 중 하나의 프로브를 선택하는 단계; 및
상기 슬라이드 처리 모듈 내에 수용된 상기 슬라이드들 중 상기 하나의 슬라이드에 상기 시약들 중 상기 선택된 하나의 시약을 분배하는 단계를 포함하는 방법.
제어기에 의해 실행된 때 청구항 14의 상기 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램 코드.
청구항 15의 상기 프로그램 코드를 포함하는 유형의 컴퓨터 판독가능 매체.