【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様によれば、スライド上に戴置された1つ以上の組織サンプルを処理するための自動化されたシステムが提供される。該システムは、
コントローラと、
スライドの少なくとも1つを受け入れるように構成された複数のスライド処理モジュールと、
少なくとも1つの流体注入ロボットであって、コントローラにより、複数の試薬を、少なくとも1つの流体注入ロボットに設置された出力ノズルを経由して、スライド処理モジュールに受け入れられた前記スライドの少なくとも1つに注入し、前記1つ以上の組織サンプルをそれぞれ処理するように構成された流体注入ロボットと、
前記試薬を、前記試薬を含む複数の試薬容器から、少なくとも1つの流体注入ロボットの出力ノズルにポンプ送給するための少なくとも1つのポンプ手段とを備え、
少なくとも1つの流体注入ロボットは、コントローラにより、前記試薬を、スライド処理モジュールの各々について予め定めた順序で注入し、スライドの各々に戴置された1つ以上の組織サンプルを独立に処理するように構成される。
【0006】
一実施形態において、少なくとも1つの流体注入ロボットは、少なくとも1つのバルク流体ロボット(BFR)を備え、これは、コントローラにより、複数の試薬を、少なくとも1つのBFRに設置された出力ノズルを経由して、スライド処理モジュールに受け入れられた前記スライドの少なくとも1つに注入し、前記1つ以上の組織サンプルをそれぞれ処理するように構成される。
【0007】
一実施形態において、少なくとも1つのポンプ手段は、複数のポンプ手段と、複数の試薬ラインとを備え、
前記ポンプ手段の各々が、前記試薬を、前記試薬を含む複数の試薬容器から、少なくとも1つのBFRに設置された出力ノズルにポンプ送給するために、複数の試薬の各々と関連付けられ、
複数の試薬ラインは、複数の試薬の各々と関連付けられ、試薬容器の各々から個々のポンプ手段を経由して少なくとも1つのBFRに延びている。
【0008】
一実施形態において、少なくとも1つのBFRは、2つ以上のBFRを備え、
複数のポンプ手段は、複数の試薬の各々およびBFRの各々と関連付けられたポンプ手段を備える。
【0009】
一実施形態において、少なくとも1つの流体注入ロボットは、流体移送プローブ(FTP)ロボットを備え、これは、コントローラにより、複数の高価値(high value)試薬を、FTPロボットに設置されたFTPノズルを経由して、スライド処理モジュールに受け入れられた前記スライドの少なくとも1つに注入し、前記1つ以上の組織サンプルをそれぞれ処理するように構成される。
【0010】
一実施形態において、少なくとも1つのBFR及び/又はFTPロボットは、コントローラにより、前記試薬及び/又は前記高価値試薬を前記予め定めた順序で注入し、予め定めた染色手順に従って、スライドの各々に戴置された前記1つ以上の組織サンプルを独立に染色するように構成される。
【0011】
予め定めた順序および予め定めた染色手順は、コントローラによってアクセス可能なメモリに保存されることは当業者に理解されるであろう。こうしてスライド処理モジュールでの各スライドが、割り当てられた予め定めた染色手順に従って独立に処理できる。
【0012】
他の実施形態において、BFR及び/又はFTPロボットは、前記試薬を注入して、サンプル及び/又はスライドを洗浄、脱水などによって別に処理するように構成される。こうして、例えば、システムは、免疫組織化学(IHC)、インシチュ・ハイブリダイゼーション(ISH)、蛍光インシチュ・ハイブリダイゼーション、染色、マイクロアレイ、および他の化学的および生物学的応用に関して使用できる。システムはまた、インシチュ・ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)に関して使用できる。
【0013】
一例では、BFRによって注入される試薬は、バルク流体試薬、例えば、シュウ酸、硫酸、過マンガン酸カリウム、アルコール、脱ろう剤、ヘマトキシリン、過酸化物、クエン酸、EDTA、青味剤、DI水、ボンドウォッシュ(Bond wash)などである。高価値試薬は、例えば、クロマゲン(chromagens)、ISHプローブ、蛍光体、IHCプローブ、抗体、PCR試薬を含む。
【0014】
1つより多くのBFR出力ノズルおよび1つより多くのFTPノズルを、BFRおよびFTPロボットでそれぞれ使用して、異なる試薬を注入してもよいことは当業者に理解されるであろう。さらに、BFR出力ノズルおよびFTPノズルは、1つより多いノズルを有することは理解されるであろう。例えば、一実施形態において、BFR出力ノズルは、異なる試薬をスライドに独立に注入するための6つのノズルを備える。こうして6つの試薬ラインが準備され、異なるスライド処理モジュールによって使用可能である。
【0015】
一実施形態において、FTP及び/又はBFRは、コントローラにより、スライド染色モジュールの各々において、スライド上に戴置された組織サンプルの撹拌を生成するように構成される。
【0016】
一実施形態において、FTPロボットは、前記予め定めた順序に従って、前記高価値試薬を含む複数の高価値試薬容器から、FTPノズルへまたはFTPノズルから前記高価値試薬を吸引し注入するように構成された、第1シリンジポンプ手段および第2シリンジポンプ手段を備える。他の実施形態において、FTPロボットは、前記高価値試薬をFTPノズルにポンプ送給するように構成された歯車ポンプを備える。
【0017】
一実施形態において、第1シリンジポンプ手段および第2シリンジポンプ手段は、直列に配置され、そして、第1および第2シリンジポンプ手段が前記高価値試薬を独立に吸引し注入するように動作可能なバイパス弁を備える。他の実施形態おいて、第1シリンジポンプ手段および第2シリンジポンプ手段は、並列に配置され、第1および第2シリンジポンプ手段が、前記高価値試薬を独立に吸引し注入するように構成される。
【0018】
一実施形態において、第1シリンジポンプ手段は、第2シリンジポンプ手段より小さなポンプ容量を備える。一例では、第1シリンジポンプ手段は、250μlのポンプ容量を備え、第2シリンジポンプ手段は、2.5mlのポンプ容量を備える。一例では、第1シリンジポンプ手段は、1μl〜25μlを吸引し注入する。一例では、第1シリンジポンプ手段は、5μl〜20μlを吸引し注入する。一例では、第2シリンジポンプ手段は、100μl〜500μlを吸引し注入する。一例では、第2シリンジポンプ手段は、150μl〜250μlを吸引し注入する。他の構成のポンプ容量は、種々の染色手順に従って異なる量の高価値試薬を注入するように想定されることは当業者に理解されるであろう。
【0019】
一実施形態において、FTPロボットはさらに、コントローラにより、複数の試薬容器からFTPノズルを経由して複数の試薬を注入するように構成される。一例では、第1シリンジポンプ手段および第2シリンジポンプ手段は、前記試薬を、前記試薬を含む試薬容器からFTPノズルに吸引し注入するように構成される。他の例では、FTPロボットは、DI水を注入して、BFRによって使用される同じDI水容器からサンプルを処理するように構成される。他の例では、追加のDI水容器が、FTPロボットによる使用のために専用とされる。さらに他の例では、FTPノズルは、二次汚染からのリスクがある試薬および検査について消耗品であり、これはPCRに特に関連している。
【0020】
一実施形態において、システムはさらに、洗浄液を、洗浄液容器からFTPロボットへポンプ送給するための洗浄ポンプを備え、注入した残余の高価値試薬を第1および第2シリンジポンプ手段から洗浄する。
【0021】
一実施形態において、FTPロボットはさらに、コントローラにより、FTPロボットに搭載された搬送装置(例えば、吸引装置または把持装置(gripper)など)を用いて、前記スライドを入力バッファモジュールからスライド処理モジュールに移動させ、スライドを取り外し可能に保持するように構成される。他の搬送装置が、スライドを取り外し可能に保持し、変位させるために利用できることは当業者に理解されるであろう。一例では、FTPロボットは、コントローラにより、x軸,y軸,z軸,Θ軸に沿って移動するように構成される。ロボットは、より多くの自由度、例えば、6つの自由度で移動して、スライドを移動し、試薬を注入するように構成できることは当業者に理解されるであろう。他の例では、BFRは、コントローラにより、x軸およびy軸だけに沿って移動するように構成される。例えば、使用の際、BFRは、z軸に沿って移動せず、FTPロボットの動きおよびスライドと干渉しないようする。
【0022】
例えば、吸引装置は、吸引カップまたは蛇腹式(bellowed)吸引カップを含む。しかしながら、スライド搬送装置は、スライドを取り外し可能に保持する他の装置、例えば、把持装置を含み、該装置は、例えば、特定のスライド処理装置に専用のスライドなど、スライド上に予め設置されたフック掛けポイントを把握し持ち上げるように構成されたフック(hook)を有してもよいことは当業者に理解されるであろう。
【0023】
スライド搬送装置は、異なる寸法のスライドまたは、スライドの表面での変動、例えば、不正または損傷したスライドラベルから起因する変動に適応するように調整可能であることは理解されるであろう。
【0024】
一実施形態において、FTPロボットはさらに、コントローラにより、前記スライドをスライド処理モジュールから出力バッファモジュールに移動させるように構成される。
【0025】
一実施形態において、スライドは、入力および出力バッファモジュールにおける1つ以上のスライドラックに戴置され、そして、FTPロボットはさらに、コントローラにより、スライドを、入力および出力バッファモジュールにおけるスライドラックとスライド処理モジュールとの間で移動させるように構成される。例えば、使用の際、スライドは、スライドラック内に垂直配向に戴置され、そして、FTPによってスライド処理モジュールに移動し、水平配向に戴置される。こうして使用の際、FTPロボットは、入力バッファモジュールでのスライドラックに垂直に戴置されたスライドを把持し、それを水平に回転して、スライド処理モジュールに戴置する。スライド処理モジュールでの処理(例えば、染色)の後、スライドは、FTPロボットによって把持され、出力バッファモジュールでの他のスライドラックに戴置するために再び垂直に回転する。さらに、スライドラックに垂直に戴置されたスライドは、FTPロボットによってシステムの脱ろうモジュールに移動可能であり(例えば、浸漬)、続いてFTPロボットは、スライドラック内の特定のスライドを把持し、処理のためにスライド処理モジュールに戴置する。
【0026】
これらのスライドラックは、使用の際、これらの意図した処理に従って、例えば、スライドの脱ろう、ベーキング、保管、選別など、スライドの大量処理を可能にする。例えば、スライドラックに戴置されたサンプルは、同じ染色手順が施される前に、ベーキングモジュールにおいて指定の温度(例えば、37℃〜80℃)に全て加熱される。例えば、指定の温度は、全てのスライドについて60℃または37℃でもよい。さらに、スライドラックは、例えば、スライドにカバースリップを載せるためのカバースリップモジュールへ、スライドの大量移動を可能にする。
【0027】
一実施形態において、FTPロボットはさらに、コントローラにより、搬送装置(例えば、把持装置)を用いて、スライドラック内の前記スライドを、入力および出力モジュールと、スライド上に戴置された1つ以上の組織サンプルを処理するための追加モジュールとの間で移動させ、スライドラックを取り外し可能に保持(例えば、把持)するように構成される。例えば、システムは、スライド走査モジュール、脱ろうモジュール(例えば、脱ろう槽)、カバースリップモジュール、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)モジュール(必要な場合)をさらに備える。スライドを処理するために、追加モジュールが想定されることは当業者に理解されるであろう。とにかくFTPロボットは、スライドを、モジュール間で予め定めた最適化した順序で移動させるよう構成される。一例では、把持装置は、スライドラックに設置された指定のフック掛けポイントにおいてスライドラックを把握し、持ち上げるように構成されたフックを備える。いずれの場合も、スライドラックを移動させるために、他の把持手段または把握手段が想定されることは当業者に理解されるであろう。
【0028】
一実施形態において、FTPロボットはさらに、コントローラにより、スライドラックを、入力および出力モジュールと追加モジュールとの間で移動させるように構成される。
【0029】
一実施形態において、システムは、試薬容器および高価値試薬容器の少なくとも幾つかを冷却するための冷却手段をさらに備える。該実施形態において、冷却手段は、冷却を要する試薬容器の下方に設置された冷却プレートを備える。他の例では、冷却手段は、保管された試薬容器内の試薬の温度を制御するように構成された冷蔵庫モジュールを備える。他の実施形態において、システムは、試薬容器および高価値試薬容器の少なくとも幾つかを加熱するための加熱手段をさらに備える。この実施形態において、加熱手段は、加熱を要する試薬容器の下方に設置された加熱プレートを備える。代替として、加熱手段は、ヒーターパッド、RF、マイクロ波、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、加熱及び/又は冷却プレートは、スライド処理モジュール(例えば、下方)に配置され、注入された試薬を戴置したスライドを加熱/冷却する。さらに、加熱/冷却されるスライドの温度は、コントローラによって設定可能であることは想定されよう。
【0030】
一実施形態において、入力および出力バッファモジュールは、10個のスライドラックに戴置された最大で200個のスライドを一度に受け入れる能力を有する。他のライドラックおよびバッファモジュール構成、例えば、それぞれ10個のスライドだけを保持するスライドラック、そして、システムのスライド密度および入力および出力バッファの相対サイズを改善するために、例えば、30個のスライドラックを受け入れる能力を有する入力および出力バッファモジュールなど、がシステムで使用してもよいことは当業者に理解されるであろう。
【0031】
幾つかの実施形態において、入力バッファモジュールは、出力バッファモジュールとしても機能することができ、その逆も同様である。例えば、処理のために入力バッファから除去されたスライド(例えば、基板)が、処理の後、バッファモジュールから除去のために、バッファモジュールにおいて同じ場所に戻してもよい。即ち、同じモジュールは、スライドをシステムに導入し、そしてスライドを装置から除去するために使用できる。この例では、入力バッファは、カバースリップを搭載した後、スライドを硬化(cure)させてもよい。
【0032】
好ましくは、スライドのグループ化が任意の所望の構成に従って行われ、これに限定されないが、共通の患者症例、マーカーバッチ、染色バッチ、特殊化した手順、医師照会、病理学者行き、または他の好ましい管理構成を含む。1つ以上の実施形態において、基板のグループ化は、所望のグループ化及び/又は好みに従ってユーザによって構成可能であってもよい。
【0033】
一実施形態において、システムは、ベーキング、染色、カバースリップ設置、分子検査(例えば、ポリメラーゼ連鎖反応)、走査、及び/又はカバースリップ接着材のキュアリングのための少なくとも1つの処理ゾーンを含む。この実施形態において、処理ゾーンは、単独(standalone)の構成として利用してもよく、ユーザは、処理ゾーンの他の構成または全ての構成の利用を必要とせずに、これらの好ましい構成、例えば、ベーキングまたはカバースリップ設置を利用してもよい。
【0034】
一実施形態において、システムは、前記BFRの各々によって注入された前記試薬の量、及び/又はFTPロボットで注入された前記高価値試薬の量を検知するための検知手段をさらに備える。一例では、検知手段は、試薬容器および高価値試薬容器の各々について注入された試薬量を検知する。一例では、コントローラは、容器から用いられ、検知した試薬量を比較して、正しい試薬量が注入されたか否かを決定する。追加の例では、コントローラは、試薬容器が空に近いと検知された場合、試薬を注文する指示または命令を提供する。他の例では、検知手段(例えば、センサ)は、スライド処理モジュールに設置され、FTPロボットまたはBFRにおいて、例えば、圧力差を比較することによって、スライド上に注入された試薬の量を比較し、配給を確認する。
【0035】
1つ以上の実施形態おいて、注入された試薬量を検知することは、液体レベル検知技術、例えば、プローブ接触技術を用いて構成される検知手段を用いて、及び/又は、FTPノズル先端での静電容量または圧力の変化を監視することによって実施してもよい。代替として、光学液体レベル検知システム及び/又は超音波システムを採用してもよい。FTPノズルで、チャンバ内、及び/又はFTPの出口を通じて取られた試薬体積の測定値が、コントローラによって比較でき、スライド処理モジュールの各々について実施した手順の数に従って注入された全体量を照合する。この照合は、システムに保管された試薬の在庫管理のために使用できる。さらに、この照合は、コントローラによって、処理(例えば、スライド染色手順)が正しく完了したことを確認することによって、決定論的な方法でスライドを処理するために使用できる。こうしてコントローラは、ベーキングモジュールまたは染色モジュールでの培養時間、検知した試薬使用に加えて、正しい順序での正しい試薬の配給および除去などの情報を受け取るように構成される。
【0036】
一実施形態において、システムは、前記試薬の1つ以上を用いて前記1つ以上の組織サンプルを処理することからの廃棄物を処理するように構成された廃棄物処理モジュールをさらに備える。例えば、過マンガン酸カリウム、硫酸、アスコルビン酸、H
2O
2、過酸化物、シュウ酸が、組織サンプルの染色からの廃棄物を処理するために使用できる。さらに、システムは、沸騰または濾過によって生物学的危害を無力化するためのボイラーをさらに備える。いずれのケースも、処理された廃棄物は、従来の手法で、例えば、シンクに落とすことによって処分でき、危険な廃棄物取扱いおよび廃棄物処分のコストを削減する。さらに、危険な廃棄物および無害物が、廃棄物処理モジュールによって分離されることが想定される。
【0037】
本発明の他の態様によれば、スライド上に戴置された1つ以上の組織サンプルを処理する自動化された方法が提供される。該方法は、
複数のスライド処理モジュールにおいて、スライドの少なくとも1つを受け入れるステップと、
少なくとも1つのポンプ手段を用いて、複数の試薬を、前記試薬を含む複数の試薬容器から少なくとも1つの流体注入ロボットの出力ノズルにポンプ送給するステップと、
複数の試薬を、スライド処理モジュールの各々について予め定めた順序で、少なくとも1つの流体注入ロボットに設置された出力ノズルを経由して、スライド処理モジュールに受け入れられた前記スライドの少なくとも1つに注入し、これによりスライドの各々に戴置された1つ以上の組織サンプルを独立に処理するステップと、を含む。
【0038】
本発明の他の態様によれば、スライド上に戴置された1つ以上の組織サンプルを処理するための自動化組織サンプル処理装置が提供される。該装置は、
スライドの少なくとも1つを受け入れるように構成された複数のスライド処理モジュールと、
少なくとも1つの流体注入ロボットであって、コントローラにより、複数の試薬を、少なくとも1つの流体注入ロボットに設置された出力ノズルを経由して、スライド処理モジュールに受け入れられた前記スライドの少なくとも1つに注入し、前記1つ以上の組織サンプルをそれぞれ処理するように構成された流体注入ロボットと、
前記試薬を、前記試薬を含む複数の試薬容器から、少なくとも1つの流体注入ロボットの出力ノズルにポンプ送給するための少なくとも1つのポンプ手段とを備え、
少なくとも1つの流体注入ロボットは、コントローラにより、前記試薬を、スライド処理モジュールの各々について予め定めた順序で注入し、スライドの各々に戴置された1つ以上の組織サンプルを独立に処理するように構成される。
【0039】
本発明のさらに他の態様が、実行時に、上述した方法を実施するコンピュータプログラムコードを提供する。
【0040】
本発明のさらに他の態様が、上述したプログラムコードを含む、有形のコンピュータ読み取り可能な媒体を提供する。
【0041】
本発明のさらに他の態様が、上述したプログラムコードを含むデータファイルを提供する。