用于处理、检测和多重分析完整固定的石蜡或塑料包埋
(IFPE)的生物材料的多孔装置
[0002] 卡洛斯·盖蒂
[0004] 本PCT国际
专利申请要求2017年1月4日提交的美国临时专利申请号62442054的优先权。
[0005] 联邦政府资助研究或开发
[0006] 不适用
[0007] 并入以光盘形式提交的参考资料
[0008] 不适用
技术领域
[0009] 本发明总体涉及一种方法，通过该方法，将玻璃、聚
碳酸酯、环烯
烃聚合物(和共聚物)以及其他耐热和耐化学的材料(以及组合)用作用于处理和检测完整固定的石蜡或塑料包埋(IFPE)的生物材料的多孔固体载体容器，该生物材料包括但不限于组织、细胞、和/或富集的体液。
背景技术
[0010] 多孔格式检测板在现代临床和研究实验室中是司空见惯的。对于6、12、24、48、96、384和1536孔板的多种公布标准已能够使
试剂、消耗品和自动化
生态系统繁荣发展以支持从免疫学-ELISA类检测到先进的高内涵成像和测序分析的众多处理和检测应用。与所用的分析技术无关，所有这些检测共享一个共同特征-即，在单一可控的自动化相容批次中筛查多样本和/或靶的能
力，因此通过处理、检测和分析确保来自初始样本固定化的检测变量的标准化。这些多孔体系以及在它们后面的供应商支持诸如细胞培养物、体液、以及从细胞、液体、和组织提取的核酸和蛋白的多样本基质的检测。
[0011] 然而，本领域中对于固定化、处理、检测以及分析完整固定的石蜡或塑料包埋(IFPE)的组织的多孔载体系统存在长期需求。当前缺乏该载体系统在很大程度上是归因于通常由当前组织技术试验室方法产生的样本尺寸的不规则性。例如，当前方法和工艺通常始于组织
切除(或活检)和大体解剖，随后进行样本固定以阻止自溶和腐败。为了处理石蜡包埋的样本，将组织放入组织盒(例如，穿孔容器)进行处理。组织盒携带组织向前经过脱
水、透明化和石蜡渗透，最终进行用于
定位的石蜡包埋并进行切开(切片)以固定到玻璃
显微镜载玻片上。组织盒是常规工作流程设计系统的一部分，其被设计以支持创建用于科学或医学检查的显微镜载玻片样本。然而，该常规的工作流程设计系统具有十分显著的局限性。对于这些常规方法，通常用装有冷冻的石腊
块并切片的
组织切片仪器(例如显微切片机)进行切片以获得石蜡组织切片。然后，通常将组织切片漂浮在温水浴上，之后技术专家将组织转移到显微镜载玻片上。因为水浴通常跨多样本被共享，所以该组织切片漂浮步骤是样本交叉污染的已知来源，其能够导致来自先前样本的碎片污染用于后续样本的显微镜载玻片。一旦准备好，显微镜载玻片变成在解剖病理的大部分检测中用于组织样本检测的最终容器。然而，该检测容器被设计用于显微镜观察，而不是用于执行精确地管理样本和试剂容积以确保分析准确性和再现性的控制检测。此外，显微镜载玻片还可充当用于运输、储存的容器，或用于所关注的核酸和蛋白的其他下游分子分析区域的最终显微切割(还受益于由与IFPE组织处理和检测相容的多孔容器能够实现的增强控制的工艺)的容器。
[0012] 用于支持固定、处理和检测完整固定的石蜡包埋的组织切片所需要的材料性能是多变且要求严格的，并且只有非常少的材料能够符合所有需要的标准。常规方法是有问题的，这是因为对于常规组织技术需要显微镜载玻片，通常为玻璃显微镜载玻片。同样，由于最终消费者是在显微镜上观察玻璃玻片的病理学家或研究者，因而所有的工程控制都集中于该容器。实际上，使用这些常规方法，设计并构建当前的盒系统以有意地限制用于处理的组织尺寸并适应标准显微镜载玻片的宽度。
[0013] 在使用者在工艺上要求更高准确性和改进的工程控制的高通量数字化病理和基因组检测实验室的领域中常规的方法已经极其不能胜任。
[0014] 此外，对于常规方法，盒系统和下游处理系统已被设计用于(以及围绕)显微镜载玻片，作为结果，基本上与设计用于更灵活的基质(例如培养中的细胞、体液以及提取的样本)的多孔系统不相容。
[0015] 目前在市场上不存在用于固定、处理、检测和分析完整的IFPE生物材料的有效多孔载体系统。在本领域中对于完整的IFPE生物材料的多孔载体系统存在非常明显的长期未满足的需求。
发明内容
[0016] 本发明提供了装置和方法，由此将玻璃、聚碳酸酯、环烯烃聚合物和共聚物、其他耐热和耐化学的材料以及它们的组合沉积到多孔固体载体容器中以处理和检测完整固定的石蜡或塑料包埋(IFPE)的生物材料(包括但不限于组织、细胞和/或富集的体液)。
[0017] 该装置具有以下材料性能，该材料性能要求在一个多孔系统中支持固定、处理、检测并分析完整固定的石蜡或塑料包埋的组织切片，该多孔系统通过提供基本上等效于显微镜载玻片(例如，耐热性、粘附性、光学透明度、自动化相容性等等)，以及额外的工艺控制改良、污染和交叉污染的可能性降低、操作员干预降低、以及与下游分子检测方法相容等，从而提供了有吸引力的单样本载玻片的替代方案。此外，通过全孔成像和分析以及支持单个或若干高级处理和检测分析方法(例如，免疫
荧光、免疫组织化学、ELISA类方法等等)同时存在的能力，本装置提供了连续有效的计数。最后，本发明考虑了对灵活的测定和研究设计增加了用于样本的真阳性识别和追踪的
条形码条带、板、以及多孔组件。所有优点得到成本效益和灵活的自动化选项的支持，其展示在基于目前载玻片的平台之上的清晰的优越性。
附图说明
[0018] 结合附图，发明的这些和/或其他方面以及优点由以下实施方式的说明中将变得明显并且更容易理解。
[0019] 图1A描述了用于完整的石蜡或塑料包埋的组织、细胞或生物材料(IFPE)的组织制备的当前状态的步骤1，其中石蜡或塑料块代表IFPE组织、细胞或生物材料的来源。
[0020] 图1B显示了用于完整的石蜡或塑料包埋的组织、细胞或生物材料(IFPE)的组织制备的当前状态的步骤2，其中切片的样本以及产生的石蜡或塑料条带准备转移至漂浮浴。
[0021] 图1C显示了用于完整的石蜡或塑料包埋的组织、细胞或生物材料(IFPE)的组织制备的当前状态的步骤3，其中将切成的切片(以带的形式)放置在漂浮浴的去离子水上，用
镊子分离每张切片并安装到玻璃载玻片上。
[0022] 图1D描述了用于完整的石蜡或塑料包埋的组织、细胞或生物材料(IFPE)的组织制备的当前状态的步骤4，其中，已准备带有固定组织切片的显微镜载玻片用于处理和检测，或用于下游分子技术的所关注的显微解剖的区域。
[0023] 图2A描述了步骤1，其中本发明的某些优选实施方式为组织制备的形式，示出了标准化的和不规则的(非标准化的)源IFPE组织样本来代表描述IFPE源和标准化的和不规则的(非标准化的)源样本的石蜡或塑料块，其中非标准化样本需要附加的取样步骤。
[0024] 图2B示出了步骤2，其中本发明的某些优选实施方式为组织制备的形式，对标准化的和不规则的(非标准化的)源IFPE组织样本进行切片(切割以形成带状切片)。
[0025] 图2C描述了步骤3，其中，本发明的某些优选实施方式为组织制备的形式，将位于带中的标准化的和不规则的(非标准化的)源IFPE组织样本切片分离并单独地转移到多孔组件的特定储槽中，且固定到多孔容器的底面以进行处理和检测。
[0026] 图3A示出了步骤1，其中，本发明的某些优选的实施方式示出了带有或不带有
支架的多孔载玻片组件、板条带、以及板布置的代表以及通过已准备的多孔容器或组件(例如，多孔板载玻片组件、板条带以及96孔模制板或组件)的代表性高水平检测工作流程，在组织切片固定最终完成后准备进行装载或检测。
[0027] 图3B描述了步骤2，其中本发明的某些优选实施方式示出了带有或不带有支架的多孔载玻片组件、板条带、以及板布置的代表以及通过多孔载玻片组件和板条带的代表性高水平检测工作流程，(分别)装载到多孔载玻片或条带支架以进行处理和检测。
[0028] 图3C示出了步骤3，其中描述了多模式处理和检测工作流程。
具体实施方式
[0029] 定义
[0030] 为了进一步清楚明了，根据本发明的某些优选的实施方式提供下面的定义。
[0031] 2D数据矩阵：由用于保持数据值的二维矩阵组成的条形码字体。
[0032] 高级组织检测(或
染色)：表明细胞或组织(即，原位)内的诸如DNA、RNA或
蛋白质的分子靶的非常规组织测定。
[0033] 分析
精度：确定对于一组测量彼此有多接近的过程。数据重复得越接近，结果在将来将更可能相似。通常以标准偏差和变异系数(CV)来计算和讨论精度。准确的或紧密聚集的数据集具有较小的CV，并且通常比广泛分散的数据集更可靠。
[0034] 解剖病理学：一种涉及基于器官和组织的宏观的、微观的、生物化学的、免疫学的以及分子检查的
疾病诊断的医学专业。
[0035] 自溶：通过它们自身的酶对细胞或组织进行的破坏。
[0036] 条形码：数字和不同宽度的平行线的图案形式的机器可读代码。
[0037] 生物标志物：有
机体中的可测量物质，其存在表明一些现象。
[0038] 活检：为了发现疾病的存在、原因或程度而对从活体移除的组织进行的检测。
[0039] 明场：所有
光学显微镜照明技术的最简单技术，其中，从下面照亮样本并且从上面观察样本。
[0040] 细胞培养：细胞通过其在可控条件下生长的过程。
[0041] 透明(clearing)：在组织处理领域中的组织技术步骤，其中，使用将与随后的包埋介质(例如，石蜡)混溶的物质替代脱水剂。透明剂改变组织的折光率，使它们半透明以进行随后的显微镜检查。
[0042] 变异系数：对相对变异性的测量。
[0043] 比色法：借助于
显色剂确定溶液中化学元素或化合物的浓度的方法。
[0044] 交叉污染：在基于组织的检测的情况下，其为如下过程，通过该过程，组织
片段、细胞以及其他碎片偶然地从一个样本容器转移到另一个。
[0045] 环烯烃聚合物和共聚物：用于包括
包装膜、镜头、小瓶、显示器、多孔板以及医疗设备的广泛应用中的非晶态聚合物。
[0046] 脱水：在组织处理中除去水。
[0047] DMSO：二甲亚砜。
[0048] 类似ELISA(ELISA-like)：与酶联
免疫吸附测定(例如细胞内蛋白质印迹或
化学发光)相似。
[0049] 富集的体液：用于检测目的的经历了捕获、分离或浓缩液体样本(例如血、尿、其他液体样本)的特定成分(例如细胞或核酸)的过程的体液样本。
[0050] 切除：在手术期间从患者移除组织的行为。
[0051] 提取：从整体中移除目标样本的行为(例如，从组织中提取DNA)。
[0052] 固定：在某一时间点对组织完整性(形态学)和生
化成分进行保存。
[0053] 大体解剖：对肉眼通常可见的相对大的结构和特征的解剖。
[0054] 高内涵成像(High-content imaging)：使用自动显微镜、多参数
图像处理、以及
可视化工具从细胞群中提取定量数据的一套分析方法。
[0055] 组织技术：研究身体的器官及组织的科学学科，包括准备在显微镜下观察。
[0056] 固定：通过其将组织切片(切片)安装到玻璃显微镜载玻片(或其他检测容器)上的过程。
[0057] 免疫荧光：一种光学显微镜技术，其使用荧光显微镜和滤波片研究和评价在细胞或组织中的核酸以及蛋白质。
[0058] 免疫组织化学：通过利用在
生物组织中
抗体特异性地结合
抗原的原则在组织切片的细胞中检测特定蛋白质的选择性地评价抗原的过程。
[0059] 原位杂交：使用标记的互补DNA、RNA或修饰的核酸链(即，探针)以在细胞或组织的切片中定位特异性DNA或RNA序列的一种类型的杂交。
[0060] 细胞内蛋白印迹测定(In-Cell western assay)：细胞内蛋白印迹(还叫做基于细胞的ELISA，细胞中的蛋白印迹(in cell western)或细胞印记(cytoblot))是一种用于量化在培养的细胞中的靶蛋白或靶蛋白的翻译后修饰的免疫细胞化学方法。
[0061] 完整固定的石蜡(或塑料)包埋：用于石蜡或塑料包埋、将来检测、以及长时间储存的组织或细胞，其结构和形态学内容被保存(固定)和处理。一般而言，在这样的样本上执行的特定DNA、RNA、或蛋白质靶的检测是原位(或在形态学内容或定位之中)执行的，然而，来自这些样本的成分细胞还将被显微解剖用于下游DNA、RNA或蛋白质提取和分子分析。
[0062] 基于液体的样本检测：指对非固体生物组织以及体液的取样、检测和分析。
[0063]
磁珠：用于标记抗体以进行检测和测量特异性分析物或进行细胞捕获以及靶细胞富集的圆形纳米颗粒。
[0064] MALDI质谱：将基质辅助激光
解吸电离作为质谱成像技术，其中，当记录质谱时样本(通常为薄组织切片)以二维移动。
[0065] 基质(或样本基质)：指除感兴趣的分析物之外的样品的组分。在本文中，将基质定义为完整的IFPE生物材料，具有或不具有任何辅助化合物，在固定到检测容器之前经历石蜡或塑料处理。
[0066] 中蛋白质印迹测定(Mid-western assay)：在显微镜载玻片上进行的细胞和组织样品的基于酶的抗原定位和定量程序，并在微量滴定板上读数。
[0067] 多模式阅读器：一种仪器，能够执行比色法SLISA，其他免疫学或生物化学检测、具有荧光强度测量的荧光测定，在一些情况下，基于孔或载玻片的成像。
[0068] 多重技术(Multi-technology)：一种平台，利用多种检测方法或模式(例如，免疫组织化学、原位杂交、SLISA类方法)促进样本检测。
[0069] 多孔屏障系统：一种屏障系统，允许对样本(或多样本)定位在平检测表面的多个部分进行分离。
[0070] 多孔载玻片组件：多孔屏障系统与它附着在其上的显微镜载玻片的组合。
[0071] 多重(Multiplexed)：在研究或临床实验室中使用的以同时检测和/或测量在单一样本上的多重分析物的一类测定。它不同于在一个时间测量一种分析物的程序。
[0072] 下一代测序：不是基于Sanger的高通量的DNA测序技术。
[0073] 非标准化：不依照预设的或既定的标准输入过程。在基于组织的检测的情况下，与准备成一套特定维度(比如，4mm×4mm×3mm)的组织样本相反，这将描述不规则形状和维度的包埋组织样本，以确保在过程完成后最可能的结果。
[0074] 核酸：存在于活细胞中的复合有机物质，特别是DNA或RNA，其分子由以长链连接的许多核苷酸组成。
[0075] 光学透明度：对眼睛或分析仪器来说清晰或透明的状态或
质量。
[0076] 光
密度：折射介质阻碍光线透射的程度。
[0077] P-值：给出统计模型的概率，当零假设为真时，统计概要(例如在两个比较组之间的样本均值差异)将等于或大于实际观测结果。
[0078] PCR：聚合酶链式反应。
[0079] 板组件：板条带或多孔载玻片组件与它们各自的代表准备好用于处理及检测的批量的支架的组合。
[0080] 聚碳酸酯：在其化学结构中含有碳酸酯基团的一组热塑性聚合物。它们是坚实的韧性材料，并且一些等级是光学透明的。
[0081] 腐败(putrefaction)：在身体内或其他有机物内腐烂(decay)或腐坏(rotting)的过程。
[0082] (组织的)带：当产生组织切片(显微切片)时彼此附着的一组系列的组织切片。当它们被安装到显微镜载玻片或其他检测容器上时，带通常被分成它们的成分切片(切片)。
[0083] 测序：测定DNA分子中核酸的精确顺序的过程。
[0084] 标准偏差：对一组作为一个整体进行计算以指示偏差程度的量。
[0085] 附图详细描述
[0086] 图1A描述了用于完整的石蜡或塑料包埋的(IFPE)组织、细胞或生物材料的组织制备的当前状态，其中，在步骤1中，石蜡或塑料块代表完整的石蜡或塑料包埋的组织、细胞或生物材料，包括组织盒1、固体石蜡或塑料2以及在组织盒1和固体石蜡或塑料2之间被静止保持、包埋且
支撑的不规则形状的非标准组织样本3。
[0087] 图1B描述了用于完整的石蜡或塑料包埋的(IFPE)组织、细胞或生物材料的组织制备的当前状态，其中，在切片机上切割步骤1中的完整的石蜡块步骤(组织盒1、固体石蜡或塑料2以及不规则形状的非标准组织样本3)，形成组织切片4的带以转移到漂浮浴的情况下，完成了步骤2。
[0088] 图1C描述了用于完整的石蜡或塑料包埋的(IFPE)组织、细胞或生物材料的组织制备的当前状态，其中，通过将切片的带7放置(漂浮)于漂浮浴5中的去离子水6，用镊子分离每张切片并将其安装到玻璃载玻片上，完成了步骤3。
[0089] 图1D描述了用于完整的石蜡或塑料包埋的(IFPE)组织、细胞或生物材料的组织制备的当前状态，其中，步骤4示出了：带有现已固定的组织切片9的一张完成的组织载玻片8准备用于处理和检测或用于下游分子技术所关注的显微解剖的区域。
[0090] 图2A描述了本发明的某些优选实施方式，其中，在步骤1中，具有标准化尺寸和组织形状的代表性石蜡或塑料块12固定在用于均匀成形样品12的改进组织盒10和用于标准样品12的固体石蜡或塑料11之间，具有不规则和非标准化尺寸和形状的组织样本的块15，其固定在用于不规则形状的非标准化样本15的改进组织盒13和用于不规则形状的非标准样本15的固体石蜡或塑料14之间。在标准化的尺寸和形状选项中，组织盒10与固体石蜡或塑料11在固定
位置保持标准化的包埋组织样本(例如，4mm×4mm×3mm)12，在不规则的非标准化的尺寸和形状选项中，组织盒13和固体石蜡或塑料14在固定位置保持不规则形状的非标准的样本15。后一方法需要通过提取组织核心(例如，2-4mm直径)(代表从非标准源IFPE块取样的所关注的区域16)对不规则形状的非标准的样本15进一步取样。
[0091] 图2B描述了本发明的某些优选实施方式，其中，通过切割IFPE样本以形成切片的带，完成了步骤2。切割未改良的标准源块样本17以形成组织带19，而无需任何预先对源块样本17进行改良。从非标准的源块对重新包埋(提取的)组织核心16取样，重新包埋以形成新的石腊块18，并且切割以形成非标准的源组织带20。
[0092] 图2C描述了本发明的某些优选实施方式，其中，通过分离并且单独地将切片转移至在多孔组件中的特定储槽并且将它们固定到多孔容器(例如，多孔玻璃载玻片组件21，具有多孔屏障23以及2D组件条形码22、或多孔板条带25以及2D板条带条形码，用于处理和检测)的底面上，完成了步骤3。当(通过圆形组织)示出不规则形状的非标准的样本15组织核心切片时，过程与不需要取样的用于标准样本12组织(正方形4mm×4mm×3mm)的过程相同。
[0093] 图3A描述了本发明的某些优选实施方式，其中，步骤1示出了多孔载玻片组件、板条带的代表，96孔板或组件26被描述为准备用于在组织切片固定完成后进行装载或检测。在前述图2C中描述了多孔载玻片组件和多孔板条带，并且展现了96孔模制板26和2D条形码
27。
[0094] 图3B描述了本发明的某些优选实施方式，其中，通过(分别地)将多孔载玻片组件和板条带装载到多孔载玻片或条带支架(多孔组件被装载到带有2D条形码29的多孔载玻片支架28上)以进行处理和检测。在该实施方式中，多孔载玻片组件支架保持关联到一批40孔(或潜在的IFPE切片)的四个组件。还有，所示出的是具有2D条形码31的多孔板条带支架30，作为96孔板用于进行处理和检测。多孔板条带支架可保持关联到一批96孔(或潜在的IFPE切片)或多重或多个96孔或其他相似孔装置的12个多孔板条带。
[0095] 图3C描述了本发明的某些优选实施方式，其中，通过启动多模式处理和检测工作流程完成了步骤4。一旦将具有样本的组件装载到支架上或准备了96孔板时，能够开始本文所描述的过程。
具体实施方式
[0096]
[0097] 根据某些优选的实施方式，本发明提供了一种方法，通过该方法，将玻璃、聚碳酸酯或环烯烃聚合物(和共聚物)以及其他耐热和耐化学的材料(以及组合)用作多孔固体载体容器以处理和检测完整固定的石蜡或塑料包埋(IFPE)的生物材料(包括但不限于组织、细胞和/或富集的体液)。
[0098] 在一个优选的非限制性实施方式中，本发明能够在多孔系统中对IFPE材料进行高级组织染色测定，该多孔系统包括但不限于附有样本分离屏障的显微镜载玻片或板、多孔板、或具有多个孔(例如，2、3、4、6、12、24、48、96、384和1536孔)的板条带，用于样本处理、检测、扫描(即，样本的明场或荧光原位成像、ELISA类测量，诸如比色光密度、荧光强度、粒子和/或磁珠检测、质谱)以及随后的数据分析。
[0099] 在一个优选的实施方式中，在本文描述的本发明提供了用于可靠准确地将在常规处理组织上进行的高级组织检测技术(包括但不限于免疫组织化学、多重免疫荧光以及原位杂交和新兴的基于载玻片的检测方法)转移到多孔格式的方法、系统和平台。因此，不论手动执行还是通过使用自动扫描和分析的液体处理器介导的自动化和集成执行，本发明能够实现多重能力并更好地控制处理、检测和分析变量。本发明的方法和系统和平台在无需单载玻片处理和DNA或RNA提取程序的显微切割的同时，还与下游分子工作流程相容。
[0100] 根据其他优选的实施方式，本发明提供了一种低成本的基于多孔板的方法学，并且对组织、细胞和潜在的稀有细胞分析提供了单独的高度通用的平台。
[0101] 根据其他优选的实施方式，本发明提供了在单个平台上支持对DNA、RNA和蛋白质进行分析的技术。
[0102] 根据其他优选的实施方式，本发明提供了支持多样本、多目标或多技术检测、扫描和分析的技术。
[0103] 根据其他优选的实施方式，本发明提供了与多种
图像分析系统(保存上下文信息)和下游分子应用相容的技术。
[0104] 根据其他优选的实施方式，本发明提供了通过减少样本利用、循环时间、和工艺变动的工艺整合和标准化而有效设计的技术。
[0105] 在某些优选的实施方式中，本发明提供了一种方法，通过该方法，将玻璃、聚碳酸酯或环烯烃聚合物(和共聚物)以及其他耐热和耐化学的材料(以及组合)用作多孔固体载体容器以处理和检测完整的IFPE生物材料。优选地，聚碳酸酯、环烯烃聚合物和/或环烯烃共聚物、或其他耐热和耐化学的材料中的一种或多种、或它们的任何组合能够被模制形成各种任何需要的合适尺寸、形状和维度的多孔载玻片/孔组件、多孔容器、多孔板或多孔条带。在玻璃为用于完整组织切片的载体介质的情况下，可使用
硅橡胶、聚碳酸酯、环烯烃聚合物和/或环烯烃共聚物、或玻璃或其他耐热和耐化学的材料或它们的任何组合来组装多孔容器。
[0106] 根据某些优选的实施方式，为了支持对IFPE生物材料的处理、检测和多重分析，利用了表1中描述的关键材料标准用于处理和检测化学成分和后续分析。另外，2-96孔选项用于板或板组件(即，多孔载玻片或板组件、或带有合适支架的多孔条带)，孔是对称形状的，包括但不限于：圆形、方形、以及其他类似的形状，每个孔具有平底、1-4mm范围内的较低的侧面孔高度，并且所有的多孔载玻片组件、条、板都使用2D数据矩阵条形码字体(或类似的字体)被预先条形码化，并且可用由具有实验室信息管理系统(LIMS)整合或其他编号机生成的条形码的耐
溶剂耐热标签进行标记，该2D数据矩阵条形码字体(或类似的字体)以base-36(或改良的相似高密度数字格式)记录唯一的固定多字符长度识别符。
[0107] 在另一个优选的实施方式中，条和/或多孔载玻片组件被条形码化并分配到它们的母样本，板被预先条形码化以将它们与母样本和/或批次相关联，并且板支架(
框架)被预先条形码化以将它们与带的批次和/或多孔载玻片组件相关联。此外，优选的是：多孔板、多孔板容器、或多孔条或载玻片也是一次性但成本有效的。
[0108] 根据本发明的优选实施方式，采用优选的板材料和要求(例如，如表1所示)来有效地替换单样本显微镜载玻片以处理、检测和多重分析IFPE生物材料。
[0109] 表1-代表性材料以及IFPE处理和检测要求＊
[0110]
[0111] *代表IFPE样本的优选标准。
[0112] **基质定义为完整的IFPE生物材料，具有或不具有在固定到检测容器之前经历了石蜡或塑料处理的任何辅助化合物，在该表中描述了检测容器的要求。
[0113] 根据本发明的其他优选的实施方式，将聚碳酸酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、或其他耐热和耐化学的材料、以及它们潜在的组合用作符合关键标准的优选材料以支撑固定的石蜡或塑料包埋的组织和细胞。
[0114] 根据其他优选的实施方式，本发明提供了用于对IFPE材料有效地执行高级处理和检测的方法和工艺。在表2中示出了某些代表性工艺步骤和代表性检测结果。聚碳酸酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、或其他耐热和耐化学的材料、以及它们潜在的组合是可使用的优选材料。还考虑到能够成功地将这些材料用于要求高温(例如，PCR)以及同时耐溶剂性(例如，DMSO)的应用。
[0115] 表2-支持高级染色测定的代表性工艺步骤
[0116]
[0117] *需要改进标准方法学。
[0118] 本发明提供了许多十分显著的且难以预料的优点，包括但不限于(1)替代单独的(单一样本)显微镜载玻片的高通量显微镜载玻片，(2)通过确保每份样本在样本准备和检测中具有它自己的孔来降低的样本交叉污染可能性(即，控制试剂容积和
流体交换过程的检测环境)，(3)与显微镜载玻片目前提供的关键要求基本等效(要求包括耐热性(～120℃))、耐溶剂性(部分或全部)、基质载体(生物样本)、粘附性、光学透明度(比得上玻璃显微镜载玻片)、可分割格式、处置性以及自动化相容性，(4)改进的工艺控制(通过整个测定期间的固定的/不变的样本尺寸、固定的或可控的(无溢出)试剂容积、以及清洗步骤中的容积控制)，(5)通过多孔设计工程控制以及液体处理生态系统支持的标准化多孔布置来减少操作员参与，(6)与当前状态基于载玻片的平台相比时成本有效以及灵活的自动化选项，(7)与下游分子检测方法学相容，无需基于载玻片的显微解剖(对于基于条或板的系统能够进行提取)，(8)通过全孔成像以及分析和/或使用多模式阅读器的ELISA类方法(例如，比色法、化学发光、或其他可用于检测的形式)连续有效地自动计数(与组织的整个载玻片成像相反，对于整个载玻片成像，由于其与标准化样本或所关注的分析区域的限制性扫描相反，对整个载玻片进行扫描，因而其对于高级检测技术在时间和数据存储上效率低)，(9)能够有助于通过用于LIMS整合的条形码条、多孔载玻片组件以及板来确保真阳性识别并追踪样本，(10)灵活的测定和研究设计(证实了在多样本上同时测量单分析物、在单样本上同时测量多分析物以及在多样本上同时测量多分析物的能力)以及(11)支持若干高级处理、检测和分析方法的单独性能或同时存在的性能的系统，包括但不限于：免疫荧光然后图像分析、免疫组织化学然后图像分析、带有图像分析的循环免疫荧光、原位杂交(DNA/RNA)然后图像分析、荧光原位杂交然后图像分析、原位聚合酶链式反应、酶组织化学然后图像分析、中蛋白质印记(Mid-western)和细胞内
免疫测定以及变异(例如，微量滴定免疫吸附细胞化学ELISA(MICE)、细胞印迹以及定量ELISA类免疫组织化学(QUELI))、预处理和提取用于下游分子应用(例如，下一代测序、MALDI质谱及其他)、以及将上述列出的方法学的试剂化学成分相结合的任何组合。
[0119] 本发明还构思并提供多孔条、多孔载玻片组件和板的设计、较低(或较高)侧面孔设计的改进以有助于显微切片和固定、试剂管理或扫描并确保更广泛地采用并识别附加的材料、聚合物和/或与玻璃系统的组合-所有这些对本领域技术人员而言将是显而易见的。
[0121] 从进一步验证使用显微镜玻片组件和聚碳酸酯的令人惊奇且出人意料的优点的研究中获得在表3和表4中示出的结果，显微镜玻片组件和聚碳酸酯二者满足用于展现高级组织染色检测的关键优选材料标准。注意在表3中的低标准偏差和变异系数值以及在表4中对处理控制和再现性问题上的重复P-值结果。
[0122] 表3-光密度(OD)测量和重复标准偏差(SD)以及变异系数(CV)值的代表性结果[0123]
[0124]
[0125] 表4-对于阳性％、OD测量、重复P-值的代表性结果
[0126]
[0127]
[0128] 根据某些优选的实施方式，本发明提供了用于将常规处理组织上实施的高级组织检测技术(包括但不限于：免疫组织化学、多重免疫荧光、原位杂交或ELISA类技术)转移到任何期望的多孔格式上的新平台。本发明能够实现比当前状态的单载玻片方法更高密度的多重能力并且提供了明显更好的处理和测定变量控制(具有或不具有液体处理器介导的自动化)并整合有自动化图像分析。
[0129] 另外，能够基于根据本发明的新系统、方法和平台实现的代表性实施与利用可
覆盖广泛的服务，包括基于组织的研究和向学术研究者、合同研究组织、实验室试剂供应商提供的咨询服务、生物技术以及制药客户研究免疫组织化学、免疫荧光以及原位杂交服务(人类/动物)、多重测定(多样本、多目标、或多技术)、用于患者的临床组织类生物标志物检测服务、技术支持、组织处理和载玻片制备(IFPE)、数据分析、实验室处理、技术和操作咨询、在单个平台上分析DNA、RNA和蛋白质、用于下游分子应用的成像和制备、端到端咨询支持以及基于液体的样本检测。为了解释和说明的目的呈现了对本发明实施方式的前述描述。并不希望穷尽列举或将本发明限制到确切公开的形式。选择并描述了示例性实施方式以最好地解释本发明及其实际应用的原理，以便能够使本领域技术人员最好地利用本发明。
