本發(fā)明大體上涉及基材的檢測(cè)，不過，更確切地說，是掃描儀內(nèi)載玻片表面的檢測(cè)。

背景技術(shù)：

可以使用揀選機(jī)或揀選系統(tǒng)使目標(biāo)分析物與深孔、孔板、載玻片、試管等基材內(nèi)部或者表面的懸浮液隔離，或者從所述基材提取懸浮液、溶液或試劑等流體。為此，從業(yè)人員、研究人員以及那些在工作中處理懸浮液的人員繼續(xù)尋求能夠更有效、準(zhǔn)確地檢測(cè)基材表面的系統(tǒng)和方法。

附圖說明

附圖1所示為掃描儀示例。

附圖2a-2b所示為附圖1所示掃描儀的子系統(tǒng)。

附圖3所示為在基材三個(gè)不同位置上獲取的第二輸出。

附圖4a所示為重疊的第一輸出和第二輸出。

附圖4b所示為附圖4a所示第一輸出和第二輸出之間的差。

附圖5a-5b所示為輸出。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及在掃描儀內(nèi)檢測(cè)基材表面的系統(tǒng)和方法。

掃描儀和子系統(tǒng)的概述

附圖1所示為拆下蓋子后掃描儀100的等距視圖。所述掃描儀100內(nèi)含一個(gè)具有揀選頭104的揀選機(jī)102。所述揀選機(jī)100是一個(gè)使目標(biāo)分析物或目標(biāo)材料與樣品其他物質(zhì)隔離的設(shè)備。所述揀選機(jī)102可以由z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，沿著z軸運(yùn)動(dòng)，該z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)可能至少包括一級(jí)z型電機(jī)116和二級(jí)z型電機(jī)114的其中一個(gè)。

所述掃描儀100還包括一個(gè)載玻片固定夾106，用于固定和支撐含有樣品(例如白血球)或流體(例如試劑)的基材(圖中未顯示)。所述掃描儀100還可包括一個(gè)回轉(zhuǎn)架112，包括第一目標(biāo)110和偏轉(zhuǎn)探測(cè)器108，必要時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)回轉(zhuǎn)架，使所述第一目標(biāo)100和偏轉(zhuǎn)探測(cè)器108處于基材下方。所述回轉(zhuǎn)架112可包括不止一個(gè)目標(biāo)，必要時(shí)，每個(gè)目標(biāo)可以擁有不同的放大級(jí)別。偏轉(zhuǎn)探測(cè)器108可以是接觸式(即，接觸或壓力傳感器)、電容式、光學(xué)、聲學(xué)(即聲音)等。z軸回轉(zhuǎn)架電機(jī)118驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)架112沿著z軸運(yùn)動(dòng)，例如，朝向和遠(yuǎn)離基材或載玻片固定夾106。

可以激活載玻片電機(jī)120使載玻片固定夾106移動(dòng)，使基材(圖中未顯示)水平或正交移動(dòng)。所述揀選機(jī)102可以連接到所述z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)；該z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)可包括一級(jí)z型電機(jī)116和二級(jí)z型電機(jī)114。二級(jí)z電機(jī)114可是一個(gè)振動(dòng)誘發(fā)組件(即，音圈電機(jī)、超聲換能器或類似)、可是一個(gè)以約1-20μm步幅移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件、或者這二者的組合，用以誘發(fā)振動(dòng)和驅(qū)動(dòng)揀選頭104(即，壓電電機(jī)或類似)。

附圖2a和2b所示為附圖1所示揀選和成像系統(tǒng)的子系統(tǒng)200。附圖2a所示為所述子系統(tǒng)200的正視圖，附圖2b所示為所述子系統(tǒng)200的等距視圖。所述子系統(tǒng)200包括一個(gè)位置探測(cè)器，所述位置探測(cè)器包括傳感器202和靶板204。所述傳感器202可能是機(jī)械式(開關(guān))、電動(dòng)式(線性編碼器)、電容式、光學(xué)(激光器)、聲學(xué)、電感式(線性可變差動(dòng)變壓器)等。所述子系統(tǒng)200還包括揀選機(jī)102(含揀選頭208；可能包括用以支撐基材的載玻片固定夾106。所述載玻片固定夾106與傳感器202的z距離可能固定，靶板204與揀選頭208的z距離可能固定。揀選頭208和靶板204可分別相對(duì)于載玻片固定夾106和傳感器202沿著z軸移動(dòng)。而且，靶板204可直接(即，固定于揀選機(jī)102的某個(gè)組件上)或間接地(即，安裝在揀選機(jī)102的某塊板或支架上)固定安裝于揀選機(jī)102上。子系統(tǒng)200還可包括一塊參照板220，它可與傳感器202和載玻片固定夾106的至少其中一個(gè)固定保持一個(gè)z距離。子系統(tǒng)200還包括z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)，其中，靶板204和揀選機(jī)102由z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，沿著z軸移動(dòng)。z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)可至少包括一級(jí)z型電機(jī)116和二級(jí)z型電機(jī)114的其中一個(gè)。二級(jí)z型電機(jī)114可是壓電電機(jī)。二級(jí)z型電機(jī)114的行程范圍約為0.001-500μm，一級(jí)z型電機(jī)116的行程范圍約為1-50mm。此外，z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)可包括一個(gè)振動(dòng)誘發(fā)組件，促使揀選機(jī)102沿著z軸振蕩。所述振動(dòng)誘發(fā)組件可是音圈、超聲波換能器或者壓電電機(jī)。揀選機(jī)102的振蕩頻率可小于或等于約10khz，振幅約為1-20μm。

z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)、傳感器202和靶板204可形成一個(gè)反饋閉環(huán)，位置探測(cè)器通過此閉環(huán)提供通過傳感器202與靶板204之間的距離確定的電壓輸出。位置探測(cè)器的電壓輸出通過放大器放大后，輸入到控制器板，然后，控制器板向z型揀選電機(jī)系統(tǒng)提供二次輸出電壓和反饋。然后，z型揀選機(jī)電機(jī)系統(tǒng)可基于控制器板的二次電壓輸出，將傳感器202與靶板204之間的距離調(diào)整到所需距離。距離與第二輸出電壓的關(guān)系可能已經(jīng)標(biāo)定，這樣一來(lái)，第二輸出相對(duì)于一個(gè)已知的距離，進(jìn)而帶動(dòng)靶板204朝向或遠(yuǎn)離傳感器202，并確定第二輸出電壓，提供所需的距離。例如，當(dāng)?shù)诙敵鲭妷簽?.0v時(shí)，靶板204和傳感器202的相互距離可為1mm。但是，當(dāng)所需距離為2μm時(shí)，而且，知道當(dāng)靶板204與傳感器202之間相互距離2μm時(shí)，第二電壓輸出為3.1v，靶板204可以朝向傳感器202，知道第二輸出電壓為3.1v。

揀選機(jī)102可通過x-y連接板210等連接至x-y工作臺(tái)208。x-y工作臺(tái)208可連接至a軸電機(jī)216、y軸電機(jī)214和基板226。基板226可通過至少一個(gè)連接柱218連接至參照板220。參照板220是固定的，它作為在x、y和z軸移動(dòng)的一個(gè)參照點(diǎn)或參照面。參照板220可安裝在掃描儀內(nèi)的振動(dòng)板(圖中不顯示)上，用于移動(dòng)和控制揀選機(jī)102時(shí)，抑制揀選機(jī)102外部或內(nèi)部的振動(dòng)的影響。傳感器202可通過傳感器固定架206連接至基板226。

一級(jí)z電機(jī)116可通過聯(lián)軸節(jié)228連接至揀選機(jī)102。聯(lián)軸節(jié)228也可以連接至一級(jí)z級(jí)滑座224上。一級(jí)z級(jí)底座222可作為一級(jí)z級(jí)滑座224的導(dǎo)軌，且還可包括一個(gè)止動(dòng)器212，用以限制一級(jí)z電機(jī)116相對(duì)于載玻片固定夾106的最遠(yuǎn)行程。

示例方法i

一種定位基材的方法，包括迫使揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從保持位置朝向載玻片固定夾106，并至少部分通過載玻片固定夾?；蛘撸箳x機(jī)102(包括揀選頭104)從保持位置朝向基材，但不接觸或通過基材，使保持位置在基材上方。驅(qū)動(dòng)期間，位置探測(cè)器獲取第一輸出。然后，揀選機(jī)102(包括揀選頭104)返回或退回保持位置。然后，將基材(圖中未顯示)插入載玻片固定夾106。然后，重新驅(qū)使揀選機(jī)102(包括揀選頭104)，使其從保持位置朝向基材，直到揀選頭至少接觸基材。重新驅(qū)動(dòng)期間，位置探測(cè)器獲取第二輸出。

接觸后，揀選機(jī)102(包括揀選頭104)超程，直到達(dá)到閾值。可通過計(jì)算第一輸出與第二輸出之間的差，定位基材(圖中未顯示)，例如差等于或大于閾值(例如250adc計(jì)數(shù))的點(diǎn)，或者第二和第二輸出不相等的點(diǎn)。第二和第二輸出可以制成圖表、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，或者任何合適的數(shù)據(jù)保留方式，方便后續(xù)對(duì)比、分析和/或使用。第一和第二輸出可能是電壓、電流或類似。

盡管上述討論的是沿z軸移動(dòng)的子系統(tǒng)，但是此子系統(tǒng)也可以沿著x、y或z軸移動(dòng)，具體取決于方向或合適的布局。例如，當(dāng)子系統(tǒng)沿著z軸驅(qū)動(dòng)時(shí)，保持位置可能在載玻片固定夾106上方或下方。

附圖3所示為在基材三個(gè)不同位置上獲取的第二輸出。線302所示為揀選機(jī)102(包括揀選頭104)接觸最堅(jiān)硬的基材部分(可能是中間部分)時(shí)的第二輸出。線304所示為揀選機(jī)102(包括揀選頭104)接觸中等堅(jiān)硬的基材部分時(shí)的第二輸出。線306所示為揀選機(jī)102(包括揀選頭104)接觸最低堅(jiān)硬的基材部分時(shí)的第二輸出。在上述例子中，線302、304、306中斷點(diǎn)的移動(dòng)可能是由于基材的坡度引起的。

附圖4a所示為重疊的第一輸出402和第二輸出404。第二輸出404與第一輸出分離的點(diǎn)位于揀選機(jī)102(包括揀選頭104)接觸基材時(shí)。附圖4b所示為第一輸出402和第二輸出404之間的差。在此情況下，已完成當(dāng)超程期間差值超出閾值時(shí)的檢測(cè)算法，例如250adc計(jì)數(shù)。同時(shí)會(huì)停止移動(dòng)和記錄數(shù)據(jù)。

示例方法ii

一種定位基材的方法，包括迫使揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從保持位置朝向載玻片固定夾106。在驅(qū)動(dòng)過程中，揀選機(jī)102(包括揀選頭104)按步幅移動(dòng)，例如，從第一位置到第二位置?；趻x機(jī)102從第一位置到第二位置的移動(dòng)，確定已知輸出。然后，命令揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從第二位置移到第三位置。然而，揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從第二位置移到第三位置時(shí)不會(huì)完成滿行程。

附圖5a所示為與預(yù)期輸出(虛線)重疊的實(shí)際輸出502。揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從第一位置504移到第二位置506。然后，命令揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從第二位置506移到第三位置510。由于揀選機(jī)102被命令移到第三位置510，因此，預(yù)計(jì)從位置探測(cè)器獲取的值會(huì)沿著虛線，從而得到第二位置510的值。但是，在行走期間，揀選機(jī)102接觸幾次愛，因此，輸出偏離預(yù)期值。接觸后，揀選機(jī)102(包括揀選頭104)超程，直到達(dá)到閾值?？赏ㄟ^計(jì)算實(shí)際輸出與預(yù)期輸出之間的差，定位基材(圖中未顯示)，例如差等于或大于閾值(例如250adc計(jì)數(shù))的點(diǎn)，或者實(shí)際和預(yù)期輸出不相等的點(diǎn)。

示例方法iii

附圖5b所示為一種定位基材的方法520，包括迫使揀選機(jī)102(包括揀選頭104)從保持位置朝向載玻片固定夾106，并至少部分通過載玻片固定夾。在驅(qū)動(dòng)過程中，對(duì)通過位置探測(cè)器獲取的至少一個(gè)輸出值執(zhí)行數(shù)學(xué)計(jì)算，例如二階導(dǎo)數(shù)或類似，獲取計(jì)算輸出。計(jì)算輸出基本穩(wěn)定。在接觸基材的揀選機(jī)102(包括揀選頭104)上，在對(duì)至少一個(gè)接觸值進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算過程中獲取尖峰522。接觸后和至少出現(xiàn)一些超程的過程中，通過數(shù)學(xué)計(jì)算獲取計(jì)算超程，數(shù)學(xué)計(jì)算再次大體穩(wěn)定，進(jìn)而獲取驅(qū)動(dòng)期間的計(jì)算輸出，或者不同于尖峰522和驅(qū)動(dòng)期間計(jì)算輸出的值。

超程說明即便揀選機(jī)102(包括揀選頭104)接觸基材，仍繼續(xù)驅(qū)動(dòng)揀選機(jī)102(包括揀選頭104)。超程可以是至少驅(qū)動(dòng)和接觸這兩個(gè)步驟后執(zhí)行的步驟。至少接觸后，超程的范圍可以是約1μm到約1mm，包括3、5、7或10μm的距離。

可以采集目標(biāo)分析物，一旦收集，可以使用任何合適的分析方法或技術(shù)分析目標(biāo)分析物，不過，更確切地說，是使用包括細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外蛋白標(biāo)記在內(nèi)的單細(xì)胞分析方法；核酸分析方法，包括但不僅限于蛋白或核酸微陣列；fish分析方法；或bdna分析方法。這些方法要求在分析前隔離、透化和固定目標(biāo)分析物。可以標(biāo)記的部分細(xì)胞內(nèi)蛋白包括但不僅限于，細(xì)胞角蛋白(ck)、肌動(dòng)蛋白、arp2/3、冠蛋白、肌營(yíng)養(yǎng)不良蛋白、ftsz蛋白、肌漿球蛋白、血影蛋白、微管蛋白、膠原蛋白、組織蛋白酶d、aldh、pbgd、akt1、akt2、原癌基因、胱門蛋白酶、生存蛋白、p^27kip、foxc2、brafphospho-akt1和2、phospho-erk1/2、erk1/2、p38mapk、維他命、er、pgr、pi3k、pfak、kras、alkh1、twist1、snail1、zeb1、slug、ki-67、m30、magea3、磷酸化受體激酶、改性組蛋白、核染質(zhì)相關(guān)蛋白和mage。為了固定、透化或標(biāo)記，可以使用固定劑(例如，甲醛、福爾馬林、甲醇、丙酮、多聚甲醛或戊二醛)、洗滌劑(例如，肥皂精、聚乙二醇、洋地黃皂苷、辛基β-葡糖苷、辛基β-硫代葡萄糖甙、1-s-辛基-β-d-硫代吡喃葡萄糖苷、聚山梨醇酯-20、chaps、chapso、(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基-聚乙二醇或辛基酚環(huán)氧乙烷)或標(biāo)記劑(例如熒光標(biāo)記抗體、巴氏染色劑、吉姆沙染色劑或蘇木精-伊紅染色)。

須清楚的是，本文介紹和討論的方法和系統(tǒng)可以與任何合適的懸浮液或生物樣本配合使用，例如，血液、骨髓、囊液、腹水、糞便、精液、腦脊液、乳頭吸取液、唾液、羊水、陰道分泌物、粘膜分泌液、房水、玻璃體液、嘔吐物和任何其他生理溶液或半固體。同時(shí)，還須認(rèn)識(shí)到的是，目標(biāo)分析物可以是細(xì)胞，例如卵細(xì)胞或循環(huán)腫瘤細(xì)胞(ctc)、胚胎細(xì)胞(即，滋養(yǎng)層、胎兒有核紅細(xì)胞、胎兒白血細(xì)胞、胎兒紅血球等)、循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞(即，稚或記憶b細(xì)胞，或稚或記憶t細(xì)胞)、泡囊、脂質(zhì)體、蛋白、核酸、生物分子、天然或人工制備的具有封閉膜的微觀單位、寄生蟲、微生物或炎癥細(xì)胞。

上述描述為說明之目的使用了特定的術(shù)語(yǔ)來(lái)幫助徹底理解本發(fā)明。但是，對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員，這些特定細(xì)節(jié)內(nèi)容對(duì)于本文所述系統(tǒng)和方法的實(shí)踐明顯不必要。按照示例的形式給出的特定實(shí)施例的上述描述僅作說明和描述之用。內(nèi)容并未詳盡，或者不意在將本發(fā)明限制于所公開的精確形式?？稍谏鲜鲅哉摲秶鷥?nèi)進(jìn)行許多修改和改動(dòng)。所示和所述實(shí)施例旨在盡力解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)而讓所屬領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠盡力利用本發(fā)明和各種實(shí)施例，并做各種合適的修改，以滿足預(yù)期特定用途的需求。以下權(quán)利要求項(xiàng)及其等價(jià)物定義了本發(fā)明的范圍。