用于制备生物样品的盒和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制备生物样品，特别是用于对组织样品或细胞集合进行染色的 盒。而且，其涉及用于处理这样的盒的装置。
【背景技术】
[0002] US 2012/230886 Al公开了具有底侧上的通道的覆盖设备，其可放置在承载生物 样品的显微镜玻片上。通道的端部处的开口允许在一端处试剂进入所述通道内的入口以及 在另一端处它们的出口。具有这样的覆盖设备的显微镜玻片可放置在具有由覆盖设备的相 应开口接收的入口端口和出口端口的对准夹具内。
【发明内容】
[0003] 将有利的是，具有允许利用试剂(例如利用能够在涉及多个试剂的复杂方案之后 以均匀方式制备完整样品玻片的染色剂)对生物样品的更鲁棒、简单和/或用户友好的制备 的工具。
[0004] 这些顾虑通过根据权利要求1的盒、根据权利要求11的装置以及根据权利要求14 和15的用途来解决。在从属权利要求中公开优选实施例。
[0005] 根据第一方面，上述顾虑通过用于制备生物样品，例如用于对组织或细胞的样品 进行染色以用于显微镜检查的盒来解决。该盒包括具有以下部件的盒体： a) 具有能够由承载样品(在面向反应室的一侧上）的基板封闭的开口的反应室； b) 用于提供至少一个试剂流体到上述反应室的流体入口系统； c) 用于从反应室接收流体的流体出口系统。
[0006] 上述部件应当被设计为使得流体入口系统、具有封闭其开口的基板的反应室以及 流体出口系统(在水动力学上）互连并且关于与环境的液体交换是基本上封闭的。换言之， 流体入口系统、反应室和流体出口系统共同构成在基板封闭反应室时对环境封闭（关于液 体）的流体系统。
[0007] 术语"盒"应当指代具有其中可容纳介质以用于储存、运输和/或处理的内部腔的 元件或单元。其将通常是对于单个样品仅使用一次的可交换和一次性的部件。优选地，盒 是整体式部件和/或(基本上）由单块材料构成。其可例如(基本上）由相互永久附连的一 个或多个注塑成型件构成。在概念上，盒可包括基板或不包括基板。在后一情况下，"盒体" 一般与"盒"相同。
[0008] 术语"反应室"应当指代盒中的腔，其中毗连该腔的盒的壁应当在概念上属于反应 室。
[0009] "流体系统"应当一般指代介质（特别是流体）可通过其运输和路由的任何腔系统 (如通道、室、阀等)。
[0010] 由流体出口系统接收的流体可特别包括之前已经通过流体入口系统引入反应室 内的试剂流体。流体出口系统因此可以是或包括废物储存器，其中可储存使用后的试剂和 /或其它废物化学制品。
[0011]当基板封闭反应室时，即关于流体(液体或气体）的交换封闭时，流体入口系统、反 应室和流体出口系统可以可选地对环境完全封闭。优选地，然而，气体介质的一些交换将是 可允许的，例如经由到环境的通气连接，其简化设计并且避免反压力累积。
[0012] 所描述的盒具有以下优点：允许在封闭系统中，即在除盒和样品所提供于的基板 之外不包括任何东西的系统中，制备生物样品。该系统关于环境的封闭防止样品被环境污 染以及环境被样品污染的任何危险。这显著减轻了对样本的处置。附加优点可以是试剂消 耗的减少，由于微通道中增大的对流所致的更快反应，以及通过包括关键试剂的盒的工业 制造的更好再现性。
[0013] 通常，基板可以是适于承载将制备的生物样品的任何(固态)材料主体。最优选地， 基板将具有板状几何形状，例如如果其是显微镜玻片的话。为了允许使用这样的板状基板， 盒的反应室的开口优选地被设计为将由(基板的）平坦表面封闭。
[0014] 存在基板可如何附连到盒体(或基板如何附连到盒体）的几个可能性，其中附连必 须足够强以抑制流体流过反应室期间的力的发生。
[0015] 在一个实施例中，基板可通过粘合和/或胶合，即通过材料结合附连到盒体。
[0016] 在另一实施例中，在基板和盒体之间提供中间真空室，其中可建立欠压，即环境压 力(通常是Ibar)以下的压力。环境压力因此将向盒体挤压基板。欠压可例如经由将真空室 连接到仪器的管道来施加。真空室通常与反应室不同并且未在水动力学上连接到反应室。 [0017] 在又一实施例中，基板可通过夹持，例如经由机械弹簧，和/或通过例如由（电）磁 体生成的电磁力附连到盒体。
[0018] 当基板封闭反应室的开口时，反应室的腔的内部几何结构完全确定。在优选实施 例中，该几何结构使得基板上方的该反应室腔的高度小于大约200微米，优选地小于100 微米，或最优选地小于大约50微米。在基板具有封闭反应室的开口的平坦表面的情况下， 得到的腔将具有立方体的几何结构，其中高度根据定义是基板和立方体的相对侧之间的距 离。对于反应室腔的更一般几何结构(例如当进入和离开区段将被设计为使得实现定义明 确的流型时)，高度可被定义为完全适配到所述腔内的最大球体的直径。
[0019] 小于大约200微米或甚至100微米的反应室的相当小的高度具有以下优点：流过 该室的试剂流体将通过流动期间的对流与基板上的样品亲密接触，因此增大了期望的反应 (如染色）的速度，同时仅要求小量试剂。
[0020] 可以可选地将至少一个间隔物元件设置在基板和盒体之间，以便确保这些元件之 间的期望距离。间隔物元件可例如包括嵌入软连接材料(例如粘合剂或胶水)内的定义明确 的直径的珠。
[0021] 反应室(在基板上)所覆盖的面积可以高达大约Icm2，优选地高达5cm 2，因此允许容 纳该尺寸的样品。
[0022] 盒可优选地包括允许流体路由和/或致动的至少一个控制元件(例如阀)。附加地 或替代地，其可包括用于促使流体通过反应室从流体入口系统到流体出口系统的压力驱动 流动的至少一个泵送元件。在该上下文中，术语"压力驱动"应当指示在盒中存在至少一个 元件或位置(例如泵送元件)，在该元件或位置处能够可控地生成定义明确的压力，其中该 压力促使流体流动。相应地，控制压力的能力隐含了控制流体流动的能力，特别是在反应 室内。该可控性是相对于其它流动机制(例如重力驱动流动）的优点。而且，压力驱动流动 具有促使作用于样品上的高剪力（shear)的优点，因此允许流动试剂和样品之间的紧密接 触。
[0023] 上述泵送元件可例如被实现为可移动和/或变形使得其促使流体流动的元件，其 中所述泵送元件优选地位于流体入口系统、反应室和/或流体出口系统附近。这样的泵送 元件可例如是或包括能够促使流体流动的可变形或可移动膜。该膜可构成流体入口和/或 流体出口系统中的壁，其中作用于所述膜上的力引起挠曲，并且因此引起相邻流体系统中 的流体的流动。可移动和/或可变形泵送元件提供了用于控制盒中的流体流动而不需要直 接接触所述流体的简单工具。类似柔性膜还可作为阀并入以在不同方向路由流动和/或封 锁流体系统的某些部分。优选地，可存在所述种类的两个或更多泵送元件(或阀)。而且，泵 送元件和/或包括泵送元件的系统可作为促使振荡压力的蠕动泵操作，该振荡压力通过其 它部件，特别是(适当受控的）阀转换为单向流体流动。
[0024] 盒可以可选地包括至少一个试剂储存器，其中提供干燥或润湿形式的试剂以用于 在具有样品的基板被附连时的后续使用。该盒可因此被制造为即可使用的