特許 7603050 自動迅速細胞診装置及び染色剤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-11

(45)【発行日】2024-12-19

(54)【発明の名称】自動迅速細胞診装置及び染色剤

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/31 20060101AFI20241212BHJP

   G01N 33/48 20060101ALI20241212BHJP

   G01N 35/00 20060101ALI20241212BHJP

   G01N 35/04 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

G01N1/31

G01N33/48 P

G01N35/00 Z

G01N35/04 E

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022501059

(86)(22)【出願日】2020-07-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-14

(86)【国際出願番号】 US2020041421

(87)【国際公開番号】W WO2021007443

(87)【国際公開日】2021-01-14

【審査請求日】2023-06-20

(31)【優先権主張番号】62/871,907

(32)【優先日】2019-07-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506115514

【氏名又は名称】ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｒｅｇｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(72)【発明者】

【氏名】アレハンドロ エス メンドーサ

(72)【発明者】

【氏名】アラー エム アフィフィ

(72)【発明者】

【氏名】スティーブン エイ ルセロ

【審査官】外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０４７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】ROBERTS, A. N. et al.，A Modified Domicini Technic for Autoradiography: Acidified Eosin-Orange and Alcoholic Toluidine blue，Stain Technology，英国，Taylor & Francis，1967年03月04日，Vol 42(1)，7-10

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／３１

Ｇ０１Ｎ ３３／４８

Ｇ０１Ｎ ３５／０４

Ｇ０１Ｎ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動迅速細胞診装置であって、
ハウジングと、
標本スライド上に生物学的標本を塗抹するように構成された塗抹システムと、
前記標本を染色するように構成された染色システムと、
前記標本の拡大画像を取り込むように構成された画像取込システムと、
前記標本を有する前記標本スライドを前記塗抹システム、前記染色システム又は前記画像取込システムの少なくとも１つに輸送するための輸送システムと、
前記標本スライドを、その上に前記標本が配置された状態で受け入れるように構成されたポートと
を含む自動迅速細胞診装置。

【請求項2】

前記標本スライドを、その上に前記標本が配置された状態で受け入れるための前記ポートから延びる棚を更に含む、請求項１に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項3】

前記標本を染色することと、画像を取り込むこととの間の待ち時間は、６０秒未満である、請求項１又は２に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項4】

前記染色システムは、２つの染色剤を用いる、請求項１～３のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項5】

前記染色システムは、ギムザ染色剤若しくはトルイジンブルー染色剤を含む、単一の染色剤又は任意の既存の迅速染色剤を用いる、請求項１～３のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項6】

第１の染色剤は、
トルイジンブルーと、
アルコールと
を含み、前記トルイジンブルーは、０．１％～５％の範囲である、請求項４に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項7】

前記第１の染色剤は、脱イオン水を更に含む、請求項６に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項8】

第２の染色剤は、
エオシンＹと、
アルコールと
を含み、前記エオシンＹは、０．５％～５％の範囲である、請求項４に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項9】

前記染色剤は、一緒に混合された２つの溶液の混合物を含み、第１の溶液は、トルイジンブルーを含み、及び第２の溶液は、エオシンＹを含む、請求項４に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項10】

前記混合物、前記第１の溶液及び前記第２の溶液の比は、６０：４０～４０：６０の範囲である、請求項９に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項11】

前記ハウジングは、ユーザインターフェース画面を更に含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項12】

前記塗抹システムは、前記ハウジング内に配置されるスライドチャンバを含み、複数のスライドは、前記チャンバ内に配置される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項13】

前記スライドチャンバは、前記スライドチャンバから、前記標本を有する前記標本スライドの上に塗抹スライドを排出し、前記標本スライドは、前記標本スライド上に前記標本を塗抹するために前記塗抹スライドに対して移動する、請求項１２に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項14】

前記標本が塗抹された後、前記塗抹スライドは、排出ポートを通して排出される、請求項１３に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項15】

前記塗抹システムは、染色の後、カバースリップを前記標本スライドの上に載せることを含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項16】

前記染色システムは、複数の染色剤リザーバを含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項17】

前記染色システムは、複数のディスペンサを含み、各ディスペンサは、対応する染色剤リザーバに結合される、請求項１６に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項18】

前記染色システムは、前記標本スライド上の余分な染色剤を除去するために前記標本スライドを傾ける、請求項１６に記載の自動迅速細胞診装置。

【請求項19】

前記標本は、肺、甲状腺、膵臓、乳房のセンチネルリンパ節、皮膚などの身体部位から採取される穿刺吸引標本又は生検捺印を含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の自動迅速細胞診装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０１９年７月９日に出願された「ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＲＡＰＩＤ ＯＮ－ＳＩＴＥ ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ ＭＡＣＨＩＮＥ ＡＮＤ ＳＴＡＩＮ」という名称の米国仮特許出願第６２／８７１，９０７号明細書に対する優先権を主張するものであり、この仮特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して、迅速細胞診（ＲＯＳＥ）の分野に関する。より詳細には、いくつかの実施形態は、診断のために生物学的標本（穿刺吸引（ＦＮＡ）標本など）を塗抹し、染色し、且つその画像を取り込むための自動ＲＯＳＥ装置に関する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本明細書における書面による開示は、非限定的且つ非網羅的である例示的な実施形態を説明する。図に描写されるそのような例示的な実施形態のいくつかを参照する。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】本開示の一実施形態による、生物学的標本を塗抹し、染色し、且つその画像を取り込むための自動迅速細胞診（ＲＯＳＥ）装置の等角図である。

【図2】図１の自動ＲＯＳＥ装置の透視図である。

【図3】トルイジン、エオシン及びアルコール（ＴＥＡ）染色剤で染色した穿刺吸引（ＦＮＡ）標本を示す。

【図4】本開示の一実施形態による、生物学的標本を受け取るための自動ＲＯＳＥ装置の等角図を示す。

【図5】塗抹システム、染色システム及び画像取込システムを備えた、図４の自動ＲＯＳＥ装置の透視図を示す。

【図6】図５の自動ＲＯＳＥ装置の塗抹システムの詳細な透視図を示す。

【図7】図５の自動ＲＯＳＥ装置の染色システムの詳細な透視図を示す。

【図8】図５の自動ＲＯＳＥ装置の画像取込システムの詳細図を示す。

【図9】ＲＯＳＥ装置で生物学的標本を塗抹、染色及び撮像した後の自動ＲＯＳＥ装置の詳細図を示す。

【図10】図１の自動ＲＯＳＥを用いる方法又はプロセスのフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0005】

迅速細胞診（ＲＯＳＥ）は、病理医及び細胞検査士が穿刺吸引（ＦＮＡ）生検塗抹及び生検捺印などの生物学的標本の細胞含有率及び妥当性を確認するために行う業務である。標本は、肺、甲状腺、膵臓、乳房のセンチネルリンパ節、皮膚など、多数の身体部位から採取され得る。ＲＯＳＥは、標本の細胞含有率が十分であること並びに標本塗抹及び生検捺印の妥当性を操作者に知らせることができる。標本において十分な細胞含有率が得られない場合、すなわち標本から情報が得られない場合、患者の予約時に追加の標本を採取して、新たな標本を採取するための再診予約の必要を回避することができる。

【0006】

いくつかの実施形態では、ＲＯＳＥにより、フローサイトメトリー、微生物学的培養又は分子学的検査などの補助的検査のために追加の標本を要求することができるように、予備的診断が可能になる。ＲＯＳＥへの需要は高いものの、人材確保及びリソースなどの様々な問題に起因して、この業務は、容易に利用可能でない場合がある。細胞検査士、レジデント又はフェローが提供するＲＯＳＥ関連の業務も保険償還対象外である場合がある。そのため、ＲＯＳＥにかけた時間は、収益の損失となり得る。

【0007】

本開示は、ＦＮＡ標本などの生物学的標本を現場で診断するための自動ＲＯＳＥ装置に関する。但し、本自動ＲＯＳＥ装置は、他の体液及び凍結切片などを分析するためにも使用され得る。本自動ＲＯＳＥ装置は、細胞診専門医の補助なしで使用することができるため、病院は、ＲＯＳＥによる診断の需要に応えることができるようになる。本自動ＲＯＳＥ装置では、塗抹及び染色を自動的に行うことができる。本自動ＲＯＳＥ装置を使用することにより、手動での顕微鏡検査が不要になり、標本塗抹のデジタル画像が取り込まれ、一時的又は永続的に保存され、ローカル又はオフサイトでの検討のために直ちに利用可能となり得るため、大幅なコスト削減につながり得る。更なる実施形態では、本開示は、本自動ＲＯＳＥ装置又は別の診断装置で使用され得る染色剤にも関する。

【0008】

本明細書に一般に記載及び図示される実施形態の構成要素は、多様な異なる構成で配置及び設計され得る。したがって、図に表されているように、以下の様々な実施形態のより詳細な説明は、本開示の範囲を限定することを意図するものではなく、様々な実施形態を代表するものに過ぎない。実施形態の様々な態様が図面に提示されているが、特段の指示のない限り、図面は、必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。

【0009】

「結合された」という語句は、２つ以上のエンティティ間の任意の適切な結合又は他の形態の相互作用（機械的及び流体的なものを含む）を指すのに十分に広義の語句である。したがって、２つの構成要素は、それらが互いに直接接触していなくても、互いに結合され得る。「流体連通」という語句は、通常の意味で使用され、ある要素と別の要素とが互いに流体連通しているとき、ある要素から別の要素に流体（例えば、気体又は液体）が流れ得る配置を指すのに十分に広義の語句である。

【0010】

図１は、自動ＲＯＳＥ装置１００の等角図を提示する。図２は、自動ＲＯＳＥ装置１００の透視図を示す。自動ＲＯＳＥ装置１００は、自動ＲＯＳＥ装置１００の様々な構成要素を収容し得るハウジング１０２を含み得る。いくつかの実施形態では、ＲＯＳＥ装置１００は、ユーザインターフェース画面又はモニタ１１０と、生物学的標本を受け取るためのスライド及び／又は標本受取部１２０と、自動ＲＯＳＥ装置１００内に且つ自動ＲＯＳＥ装置１００の様々なシステムに標本を輸送又は移動するための一次モータシステム又はトラックシステム１３０と、標本を塗抹するためのスライド塗抹部システム１４０と、標本を染色するための染色システム１５０と、染色された標本を撮像するための撮像システム１６０とを含み得る。

【0011】

自動ＲＯＳＥ装置１００は、操作者が採取した生物学的標本を処理し、標本を塗抹し、標本を染色し、染色された標本の拡大画像を取り込むことができる。図３は、自動ＲＯＳＥ装置１００によって得られた、染色されたＦＮＡ標本の例示的な画像を示す。

【0012】

ユーザインターフェース画面１１０は、操作者が患者情報を入力し、塗抹プロセス、染色プロセス及び／又は撮像プロセスを開始し、ＲＯＳＥ装置１００の１つ又は複数のパラメータを変更することなどをできるようにし得る。例えば、ユーザは、染色剤の使用量、画像取り込みの倍率、プロセスの特定のステップをスキップするか否かなどを制御し得る。

【0013】

ユーザインターフェース画面１１０は、操作者が自動ＲＯＳＥ装置１００を制御することを可能にし得るインタラクティブなタッチスクリーンであり得る。また、ユーザインターフェース画面１１０は、自動ＲＯＳＥ装置１００に現在入っている染色された標本のライブ画像を表示し得る。また、ユーザインターフェース画面１１０は、ＲＯＳＥ装置１００のメモリに格納されている、自動ＲＯＳＥ装置１００が取り込んだ以前の画像を表示し得る。

【0014】

スライド及び／又は標本受取部１２０は、操作者からＦＮＡ標本などの標本を受け取るように構成され得る。但し、本開示は、そのように限定されるものではなく、スライド及び／又は標本受取部１２０は、体液及び凍結切片などの様々な異なる標本を受け取るように構成され得る。スライド及び／又は標本受取部１２０は、標本を投入するための試料入口ポート１２１を含み得る。換言すれば、試料入口ポート１２１は、単に、自動ＲＯＳＥ装置１００に標本を挿入するための、自動ＲＯＳＥ装置１００のハウジング１０２における開口部である。いくつかの実施形態では、スライド及び／又は標本受取部１２０は、入口ポート１２１から延びる棚１２２を含み得る。棚１２２は、標本スライド１２３を保持するように構成され得る。ガラススライド、ポリマースライド及びプラスチックスライドを含むが、これらに限定されない様々なタイプのスライドを本開示に従って使用し得ることが理解されるであろう。標本は、操作者によって標本スライド１２３に載置され得る。操作者は、標本スライド１２３の様々な場所に標本を載置し得る。例えば、操作者は、標本スライド１２３の中央又は標本スライド１２３の横方向の縁部の近くに標本を載置し得る。自動ＲＯＳＥ装置１００は、操作者が標本を載置して自動ＲＯＳＥ装置を起動した後、標本を塗抹、染色及び撮像するために自動ＲＯＳＥ装置１００内に標本を引き込むように構成される。

【0015】

いくつかの実施形態では、自動ＲＯＳＥ装置１００は、棚１２２に輸送され得る複数のスライド１２３を自動ＲＯＳＥ装置１００内に収容し得る。まず、患者から標本が採取され、その後、操作者は、（スライドを収容するか又は受け取ることができる）棚１２２上の標本スライド１２３に所定量の標本を直接載置し得る。棚１２２は、標本が標本スライド１２３に載置されたとき、標本が重力によって標本スライド１２３から流れ落ちないように平らであり得る。いくつかの実施形態では、スライド及び／又は標本受取部１２０は、棚１２２を含まず、単に標本を有する標本スライド１２３がスライド及び／又は標本受取部１２０の入口ポート１２１に挿入される。

【0016】

自動ＲＯＳＥ装置１００のトラックシステム１３０は、標本を有する標本スライド１２３を自動ＲＯＳＥ装置１００内の様々な場所に輸送するように構成される。例えば、トラックシステム１３０は、塗抹システム１４０、染色システム１５０及び撮像システム１６０に標本スライド１２３を輸送するように構成される。また、トラックシステム１３０に加えて又はその代わりに、他のタイプの輸送システムを使用することもできる。

【0017】

いくつかの実施形態では、スライド及び／又は標本受取部１２０のポート１２１は、標本を受け取るためのレセプタクルであり得る。例えば、スライド及び／又は標本受取部１２０のポート１２１は、単に操作者が標本を挿入し得る開口部であり得る。標本がポート１２１に挿入された後、自動ＲＯＳＥ装置１００は、塗抹、染色及び画像取り込みのために標本を準備するための特定の場所に標本を差し向け得る。

【0018】

トラックシステム１３０は、自動ＲＯＳＥ装置１００内の様々な場所に標本スライド１２３を輸送するように構成された駆動モータ１３２を含み得る。いくつかの実施形態では、トラックシステム１３０は、自動ＲＯＳＥ装置１００内で自動ＲＯＳＥ装置１００中の様々な場所に棚１２２自体を輸送する。いくつかの実施形態では、トラックシステム１３０は、自動ＲＯＳＥ装置１００内で自動ＲＯＳＥ装置１００中の様々な場所に標本スライド１２３を輸送する。他の実施形態では、棚１２２は、標本スライド１２３を保持するステージを含み、ステージ及び標本スライド１２３は、自動ＲＯＳＥ装置１００内で一緒に自動ＲＯＳＥ装置１００中の様々な場所に輸送される。

【0019】

いくつかの実施形態では、トラックシステム１３０は、ウォーム歯車１３４を更に含む。駆動モータ１３２は、ウォーム歯車１３４を回転させ、自動ＲＯＳＥ装置１００の長手方向に標本スライド１２３を輸送するように構成される。また、ウォーム歯車１３４に加えて又はその代わりに、他の機械的器具を使用することもできる。

【0020】

塗抹システム１４０は、標本スライド１２３上に標本を自動的に塗抹するように構成され得る。これは、いくつかの異なる方法で行われ得る。塗抹は、標本スライド１２３上に標本を均一に広げるプロセスである。塗抹システム１４０は、塗抹機構を用いて標本を塗抹し得る。自動ＲＯＳＥ装置１００の塗抹機構は、別のスライド（例えば、塗抹スライド）を用いて標本を塗抹し得、これにより、必要に応じて２つのスライド塗抹を作成し得る（各スライドに１つずつ、すなわち標本スライド及び塗抹スライド）。

【0021】

図示の実施形態では、塗抹システム１４０は、スライド塗抹部入口ポート１４１と、スライド塗抹部排出ポート１４２と、スライド格納チャンバ１４３とを含む。スライド（図示せず）は、スライド塗抹部入口ポート１４１に挿入され、次いでスライド格納チャンバ１４３内に格納され得る。スライド格納チャンバ１４３は、複数のスライド（例えば、ガラススライド、ポリマースライド又はプラスチックスライド）を収容するように構成され得る。

【0022】

一実施形態では、スライド格納チャンバ１４３から、スライド格納チャンバ１４３チャンバの底部付近において、標本を有する標本スライド１２３上に塗抹スライドを排出するか又は押し出すことにより、標本は、標本スライド１２３上に塗抹され得る。塗抹スライドは、サーボモータ又は他の機械的器具を介してスライド格納チャンバ１４３から排出され得る。標本を有する標本スライド１２３上に塗抹スライドが載ると、駆動モータ１３２は、標本スライド１２３を移動させて、塗抹するために使用された塗抹スライドを離すことができ、塗抹スライドは、ランプ１４４を下ってスライド塗抹部排出ポート１４２に移動することができる。塗抹スライドは、別途染色を行うのに十分な標本をその上に有し得る。

【0023】

上記の例は、標本が染色され得る１つの方法に過ぎない。標本は、他の複数の方法で染色され得る。例えば、一実施形態では、標本は、標本スライド１２３上で標本スライド１２３の第１の縁部付近の場所に載置され得る。標本スライドに標本を載置した後、塗抹スライドが標本スライド１２３の上に配置され得る。塗抹スライドは、スライド格納チャンバ１４３から放出／落下され得る。次いで、自動ＲＯＳＥ装置１００は、任意選択で標本スライドに対して角度をつけて、（第１の横方向の縁部とは反対側にある）第２の横方向の縁部に向かう方向に塗抹スライドを引き、それにより標本を塗抹することができる。必要に応じて、この方法は、標本塗抹をそれぞれ有する２枚のスライド（標本スライド及び塗抹スライド）を作成するために使用され得る。塗抹スライドは、後に永続的な染色のためにラボに提出するために、スライド塗抹排出ポート１４２を介して排出され得る。

【0024】

別の実施形態では、標本は、標本スライド１２３の中央付近に載置され得る。標本スライド１２３上に標本を載置した後、塗抹スライドは、標本スライド１２３に対して角度をつけて標本スライド１２３の上に配置され得る。塗抹スライドは、スライド格納チャンバ１４３から放出／落下され得る。塗抹スライドは、標本スライド１２３に対して時計回り又は反時計回りのいずれかの方向に回転され得る。回転は、１５度～１７５度であり得る。スライドを互いに回転させることにより、標本スライド１２３に標本を塗抹し得る。いくつかの実施形態では、標本スライド１２３と塗抹スライドとは、互いに対して同時に回転し得る。例えば、標本スライド１２３が時計回りに回転することができ、塗抹スライドが反時計回りに回転することができるか、又はその逆であり得る。スライドが互いに対して回転されると、塗抹スライドは、標本スライド１２３から取り外され、標本塗抹部排出ポート１４２を介して排出される。塗抹ガラススライドが標本スライド１２３から取り外されると、標本は、塗抹されており、染色の準備が整った状態となる。

【0025】

別の実施形態では、標本は、標本スライド１２３の横方向の縁部付近に載置され得る。標本スライド１２３に標本を載置した後、塗抹スライドの縁部は、標本スライド１２３に対して角度をつけて標本に接触して配置され得る。その後、塗抹スライドの縁部によって標本に一定の力が加えられて、標本スライド１２３全体に標本を塗抹することができる。標本に加えられる力は、標本スライド１２３全体に実質的に一定の塗抹を形成し得る。標本が塗抹された後、塗抹スライドは、標本スライド１２３から取り外され、標本は、染色の準備が整った状態となる。

【0026】

いくつかの実施形態では、塗抹システム１４０は、スプレッダ機構（図示せず）を含み得る。スプレッダは、標本スライド１２３に標本を塗抹するように構成される。スプレッダは、標本スライド１２３の高さに延び得、スプレッダは、標本スライド１２３に対して横方向に移動し得る。したがって、トラックシステム１３０が標本スライド１２３を塗抹システム１４０に輸送すると、スプレッダは、標本スライド１２３の上面と係合し、横方向に移動して、標本スライド１２３上に配置された標本を塗抹する。また、スプレッダは、２０１９年７月９日に出願された「ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＲＡＰＩＤ ＯＮ－ＳＩＴＥ ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ ＭＡＣＨＩＮＥ ＡＮＤ ＳＴＡＩＮ」という名称の米国仮特許出願第６２／８７１，９０７号明細書のガラススライドアダプタ上のスプレッダと同様であり得る。

【0027】

染色システム１５０は、標本スライド１２３上の標本を自動的に染色するように構成され得る。染色は、顕微鏡下で細胞の形態及び構造を可視化することを促進するために、標本スライド１２３上の標本に染色剤を適用するプロセスである。自動ＲＯＳＥ装置１００は、診断プロセスに役立つように、１つ又は複数の組織学的な染色剤を用いて標本を染色し得る。想定される染色剤としては、ＴＥＡ染色剤（後述）、メチルグリーン、メチレンブルー、ピロニンＧ、トルイジンブルー、酸フクシン、アニリンブルー、エオシン、オレンジｇなどが挙げられる。

【0028】

標本は、いくつかの異なる方法で染色され得る。いくつかの実施形態では、染色システム１５０は、プログラム可能な流体分注システムを含む。プログラム可能な流体分注システムは、空圧式又は非空圧式であり得る。流体分注システムは、標本塗抹上に染色剤を分注するように構成され得る。染色溶液は、単一の染色剤を含み得るか、又は複数の染色剤を含み得る。各染色剤は、標本塗抹上に一度に１つずつ分注され得、染色剤は、標本塗抹全体に拡散するように構成され得る。第１の染色剤が標本塗抹上に分注された後、必要に応じて標本塗抹上に第２の染色剤が任意選択で分注され得る。

【0029】

染色システム１５０は、複数の染色剤リザーバ１５１、１５２、１５３と、染色剤ディスペンサ１５４、１５５、１５６と、染色剤リザーバ１５１、１５２、１５３をディスペンサ１５４、１５５、１５６に結合する管１５７とを含む。染色剤リザーバ１５１、１５２、１５３は、異なる染色剤をそれぞれ収容し得るか、又は同じ染色剤を保持し得る。いくつかの実施形態では、染色剤リザーバ１５１、１５２、１５３の１つは、余分な染色剤を洗浄するための水又は洗浄剤を保持する。

【0030】

染色剤ディスペンサ１５４、１５５、１５６は、標本スライド１２３上の標本の上に正確な量の染色剤を送達する。複数の染色剤が使用される場合、染色剤は、順次適用され得る。いくつかの実施形態では、染色剤は、同時に適用され得る。

【0031】

また、本明細書に開示される自動ＲＯＳＥ装置１００により、様々なタイプの染色剤が採用され得る。例えば、特定の実施形態では、Ｄｉｆｆ－Ｑｕｉｋ染色剤などの市販の染色剤が使用され得る。また、本明細書に開示される追加的な染色剤も使用され得る。ＲＯＳＥ装置１００は、他の染色剤及び染色プロトコルに適合され得る。

【0032】

一実施形態では、本開示は、トルイジン及び／又はエオシンを含む染色剤に関する。例えば、自動ＲＯＳＥ装置１００は、トルイジン、エオシン及びアルコール（ＴＥＡ）を含む染色剤を採用し得る。図３の画像は、ＴＥＡ染色剤で染色されたＦＮＡ標本を示す。ＴＥＡ染色剤は、費用対効果が高く、迅速に適用できるため、自動ＲＯＳＥ診断に適している。本明細書に開示されるＴＥＡ処方は、様々な成分若しくは原料を含むことができるか、又は様々な成分若しくは原料から処方することができ、それらのそれぞれが染色剤処方に１つ又は複数の特性及び／又は特徴を付与し得る。いくつかの実施形態では、例えば、ＴＥＡ染色剤の処方は、１つ又は複数の固定試薬、好酸性溶液及び好塩基性溶液を含む。また、必要に応じて追加的な成分（例えば、脱イオン水、添加剤など）を処方に含めることもできる。ＴＥＡ染色剤は、空気乾燥を必要とすることなく６～１０秒で優れた画質の染色をもたらし得る。

【0033】

いくつかの実施形態では、トルイジンとエオシンとが組み合わされて、単一の染色剤として適用され得る。他の実施形態では、個々のトルイジン染色剤及びエオシン染色剤が連続して適用され得る（例えば、トルイジン染色剤の後にエオシン染色剤又はエオシン染色剤の後にトルイジン染色剤）。

【0034】

２つの別個の染色剤（例えば、トルイジン染色剤及びエオシン染色剤）を採用する実施形態では、第１の染色剤リザーバに格納された第１の染色剤は、好塩基性溶液（例えば、チアジド染料）と、固定試薬とを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、好塩基性溶液は、トルイジンブルーであり、固定試薬は、エタノールなどのアルコールである。トルイジンブルーは、塩基性のチアジン系異染性染料であり、酸性の組織成分に高い親和性を有する。トルイジンブルーは、核酸を青色に、多糖類を紫色に染色する。トルイジンブルーの粉末をエタノール（例えば、９５％のエタノール）及び水と混合して、この染色剤を形成することができる。いくつかの実施形態では、トルイジンブルーの量は、第１の染色剤において０．１％～５％（ｖ／ｖ）の範囲である。他の実施形態では、トルイジンブルーの量は、第１の染色剤において１％～４％（ｖ／ｖ）又は２％～３％（ｖ／ｖ）の範囲である。

【0035】

第２のリザーバに格納された第２の染色剤は、好酸性溶液（例えば、キサンテン染料）と、固定試薬とを含む。例えば、いくつかの実施形態では、第２の染色剤は、好酸性溶液としてのエオシンＹと、固定試薬としてのアルコール（例えば、エタノール）とを含む。エオシンＹは、蛍光酸性化合物であり、アルギニン及びリジンなどのアミノ酸残基を含むタンパク質のような好塩基性又は好酸性の化合物と結合して塩を形成し、フルオレセインに対する臭素の作用の結果、それらを暗赤色又はピンク色に染色する。いくつかの実施形態では、エオシンＹの量は、第２の染色剤において０．５％～５％（ｖ／ｖ）の範囲である。他の実施形態では、エオシンＹの量は、第２の染色剤において１％～４％（ｖ／ｖ）又は２％～３％（ｖ／ｖ）の範囲である。

【0036】

上述のように、第１の染色剤成分及び第２の染色剤成分（例えば、トルイジンブルー及びエオシンＹ）を組み合わせるか又は混合して、標本を染色することができる単一の染色剤又は混合物を形成し得る。いくつかの実施形態では、第１の染色剤と第２の染色剤との間の比は、５０：５０であり得る。他の実施形態では、第１の染色剤と第２の染色剤との間の比は、６０：４０～４０：６０、７０：３０～３０：７０又は８０：２０～２０：８０の範囲であり得る。更に他の実施形態では、第１の染色剤と第２の染色剤との間の比は、９０：１０～１０：９０の範囲であり得る。

【0037】

画像取込システム１６０は、２Ｄ又は３Ｄ画像を取り込むために、顕微鏡／拡大鏡の光路に取り付けられた高解像度カメラを採用し得る。染色後、画像を取り込むまでの待ち時間は、例えば、１２０秒以下、１００秒以下、８０秒以下又は６０秒以下であり得る。自動ＲＯＳＥ装置１００は、内蔵デジタルカメラを含むことができ、最大１０００×の倍率のために、×１０広視野接眼レンズの有無を問わず、１×、２×、４×、１０×、２０×、４０×、６０×又は１００×の倍率オプションを含むことができる。より高い倍率も本開示の範囲内である。また、自動ＲＯＳＥ装置１００は、ＬＥＤ照明システムと、照明のレベルを対象物に合わせるためのレオスタットによる輝度制御部とを含み得る。自動ＲＯＳＥ装置１００の焦点は、自動ＲＯＳＥ装置１００の操作者が焦点を調整しなくてもよいように固定であり得る。いくつかの実施形態では、操作者が焦点を調整し得る。また、デジタルカメラは、既知のオペレーティングシステムに適したソフトウェアによってサポートされ得る。

【0038】

デジタルカメラで取り込んだデジタル画像は、自動ＲＯＳＥ装置１００に保存され得るか、又は遠隔地に保存され得る。デジタル画像は、ローカル又はオフサイトでの検討のために直ちに利用可能であり得る。

【0039】

図４～図９は、自動ＲＯＳＥ装置１００を用いて生物学的標本を塗抹、染色及び撮像するプロセスを示す。図４は、自動ＲＯＳＥ装置１００を示す。操作者は、生物学的標本（ＦＮＡ標本など）を採取して、標本スライド１２３に標本を載置する。操作者は、標本スライド１２３上に適切な患者識別情報を付けることができる。標本スライド１２３は、棚１２２の上に配置され得る。標本が標本スライド１２３に載置された後、トラックシステム１３０は、自動ＲＯＳＥ装置１００のハウジング１０２内に標本スライド１２３を輸送する。操作者は、ユーザ対話画面１１０にある「スタート」ボタンを押すことにより、自動ＲＯＳＥ装置１００の作動を開始し得る。標本スライド１２３は、スライド格納チャンバ１４３から取得され、トラックシステム１３０を介して棚１２２に輸送され得、自動ＲＯＳＥ装置１００は、標本スライド１２３に適切な患者識別情報をラベル付けするように構成され得る。

【0040】

図５は、自動ＲＯＳＥ装置１００の透視図を示す。標本スライド１２３は、トラックシステム１３０により、塗抹システム１４０に向かって後方に輸送される。駆動モータ１３２は、トラックシステム１３０の動きを駆動する。

【0041】

図６は、標本スライド１２３が塗抹システム１４０にある状態での自動ＲＯＳＥ装置１００の透視図を示す。上述のように、塗抹スライドは、スライド格納チャンバ１４３から落下又は放出される。塗抹スライドは、標本スライド１２３上に配置された標本を塗抹するために使用される。これは、標本スライド１２３の上に塗抹スライドを落下させた後、標本スライド１２３を前方方向に輸送することによって実現され得る。肩部１４６は、塗抹スライドと係合するが、標本スライド１２３が肩部１４６の下を通過できるようにする。このようにして、肩部１４６は、塗抹スライドを標本スライド１２３から押し離し、これにより標本を塗抹する。塗抹スライドを用いて、標本スライド１２３上に配置された標本を塗抹した後、塗抹スライドは、ランプ１４４を下って移動して、スライド塗抹排出ポート１４２から排出される。

【0042】

図７は、染色システム１５０における自動ＲＯＳＥ装置１００の透視図を示す。トラックシステム１３０は、標本スライド１２３上の標本を染色システム１５０に輸送し得る。染色システム１５０は、正確な量の染色剤を分注する。上述のように、１つの染色剤を使用し得るか、又は２つの染色剤を順次使用し得る。染色剤が標本上に分散された後、標本スライド１２３が傾けられ、第３の染色剤リザーバに接続又は結合された第３のディスペンサから水が分散されて、不要な余分な染色剤を除去し得る。いくつかの実施形態では、標本スライド１２３は、最大４５度まで傾けられ得る。重力により、標本スライド１２３から余分な流体が流れ出ることができる。その後、余分な流体は、廃棄物容器に排出される。

【0043】

標本スライド１２３上に染色剤を分散させた後、カバースリップが標本スライド１２３に載せられ得る。空気圧による吸引は、カバースリップをピックアップして標本に載せるように構成され得る。

【0044】

図８は、撮像システム１６０における自動ＲＯＳＥ装置１００の透視図を示す。トラックシステム１３０は、標本スライド１２３上の標本を撮像システム１６０に輸送し得る。最大１０００×の拡大が可能な高解像度カメラがライブ画像を撮影するために使用され得る。これらの画像は、ユーザインターフェース画面１１０上に表示され得る。カメラで取り込まれた画像は、数秒でネットワーク上において利用可能になり得る。標本スライド１２３は、ロボット制御され得るステージ上に配置され得る。換言すれば、ステージは、標本の良い画像を取り込むために、標本を左、右、上、下などに移動させ得る。

【0045】

図９は、スライド及び／又は標本受取部１２０の入口ポート１２１から排出された標本スライド１２３上の塗抹及び染色された標本を示す。標本スライドは、後に実験室において処理するために、アルコール固定剤に入れておくことができる。標本は、標準的なＰＡＰ染色剤で再染色されるか又は分子検査に利用され得る。

【0046】

自動ＲＯＳＥ装置１００は、機械学習プラットフォームなどの人工知能を更に含み得る。機械学習プラットフォームは、上で開示したＴＥＡ染色剤などのいくつかの異なる染色剤に合わせて調整され得る。機械学習プラットフォームは、１つ又は複数の取り込まれた画像を調べ、それらについて腫瘍細胞の有無を分析するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ＲＯＳＥ装置１００は、一般的な細胞学的カテゴリ（不十分、良性、異型、悪性疑い）を提示し得る。いくつかの実施形態では、ＲＯＳＥ装置１００は、良性細胞又は悪性細胞が存在する結果を提示し得る。いくつかの実施形態では、ＲＯＳＥ装置１００は、病理学的診断を提示し得る。

【0047】

図１０は、自動ＲＯＳＥ装置１００を用いる方法又はプロセス２００のフローチャートを示す。ステップＳ２０２は、自動ＲＯＳＥ装置１００に標本を導入することを含む。上述のように、標本は、ＦＮＡ標本、体液、凍結切片などであり得る。標本は、自動ＲＯＳＥ装置１００に直接導入され得るか、又は標本は、標本スライド１２３などの標本スライド上に配置されて、試料入口ポート１２１を介して導入され得る。

【0048】

ステップＳ２０４は、標本を塗抹することを含む。上述のように、自動ＲＯＳＥ装置１００は、塗抹システム１４０を用いて標本を塗抹し得る。

【0049】

ステップＳ２０６は、塗抹された標本を組織学的な染色剤を用いて染色することを含む。上述のように、標本は、１つ又は複数の染色剤で染色され得る。想定される染色剤としては、開示されたＴＥＡ染色剤、メチルグリーン、メチレンブルー、ピロニンＧ、トルイジンブルー、酸フクシン、アニリンブルー、エオシン、オレンジｇなどが挙げられる。標本は、上述の染色システム１５０を用いて染色され得る。

【0050】

ステップＳ２０８は、塗抹された標本の画像を取り込むことを含む。画像は、最大１０００×の倍率を用いて画像を取り込むことができるデジタルカメラを用いて取り込まれ得る。

【0051】

ステップＳ２１０は、想定される将来の分析のために、自動ＲＯＳＥ装置１００から塗抹標本を排出することを含む。例えば、塗抹標本は、後に実験室において処理するために、アルコール固定剤に入れておくことができる。塗抹標本は、標準的なＰＡＰ染色剤で再染色されるか又は分子検査に利用され得る。

【0052】

本明細書に開示されたいずれの方法も、記載された方法を実行するための１つ又は複数のステップ又はアクションを含む。方法ステップ及び／又はアクションは、互いに入れ換えられ得る。換言すれば、ステップ又はアクションの特定の順序が本実施形態の適切な動作に必要とされない限り、特定のステップ及び／又はアクションの順序及び／又は使用は、修正され得る。更に、本明細書に記載される方法のサブルーチン又は一部のみが、本開示の範囲内の別個の方法であり得る。別の言い方をすれば、いくつかの方法は、より詳細な方法で記載されたステップの一部のみを含むことができる。

【0053】

特許請求の範囲における、特徴又は要素に関する「第１」という用語の記載は、第２又は追加のそのような特徴又は要素の存在を必ずしも意味するものではない。本開示の基礎となる原理から逸脱することなく、上述の実施形態の詳細に対する変更形態がなされ得ることは、当業者に明らかであろう。

【0054】

本明細書全体を通して、「ある実施形態」又は「その実施形態」への言及は、その実施形態との関連で記述された特定の特徴、構造又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して記載される、引用された語句又はその変形は、必ずしもすべてが同一の実施形態を指しているわけではない。

【0055】

同様に、上記の実施形態の説明において、本開示を合理化する目的で、様々な特徴を一緒に単一の実施形態、図又はその説明にまとめている場合があることは、本開示の恩恵を受ける当業者によって理解されるべきである。しかしながら、本開示の方法は、いずれの請求項も、その請求項に明示的に記載されているものを超える特徴を必要とするという意図を反映していると解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の態様は、上述の開示された任意の単一の実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴の組み合わせにある。したがって、この詳細な説明に続く特許請求の範囲は、各請求項が個別の実施形態として独立している状態でこの詳細な説明に明示的に組み込まれる。本開示は、独立請求項及びその従属請求項のすべての並べ換えを含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】