用于将生物样本包埋在块体中的模具和模塑设备以及相关方法

文档序号:9278081阅读:471来源:国知局
用于将生物样本包埋在块体中的模具和模塑设备以及相关方法
【技术领域】
[0001] 在一些实施例中,本发明涉及用于将生物样本包埋在包埋材料(embedding material)的块体中的模具和模塑设备的领域,并且更具体地但不排他地涉及用于将活检 样品在切割之前包埋在包埋材料的块体中的模具和模塑设备。
【背景技术】
[0002] 模具通常在处理生物样本期间使用,例如用于将此类样本固定在包埋材料的块体 中。例如,通常由不锈钢制成的模具用于将活检组织的样品包埋在石蜡块体中。在切割样品 以用于例如在组织病理学实验室中在显微镜下检查样品之前执行此类包埋作为预备步骤。
[0003] 活检组织可使用各种方法中的一种从活体器官获得。以下描述涉及获得和处理用 于组织病理学的芯活检组织;然而以下所述方法的相关步骤通常也用于制备其他类型的活 检组织。
[0004] 芯活检是用于使用芯活检针获得生物组织的样品的例行程序。所获得的样品组织 具有长且窄的条状物的通常的形状一例如大约20mm长和大约1mm宽。在检查之前芯活检 样品(core biopsy sample)的通常制备过程在例如US 7, 156, 814中详细描述并且可包括 以下步骤:
[0005] a.生物样品可能在浸入防腐液中之后放置在样品盒中。在样品盒内,使用盒盖将 样品轻轻地压在两片柔软的材料诸如海绵之间,这防止盒内样品组织的位移。样品盒的示 例是美国SAKURA FINETEK公司生产的Tissue-Tek?Uni-Cassettes?。样品盒然后标有识 别样品及其来源的字母数字串(例如数字和字母)。
[0006] b.盒内的组织可通过旨在固定和干燥样品的可能若干小时的化学过程获取。该 化学过程可包括浸没在中性缓冲甲醛防腐液、乙醇、二甲苯和/或石蜡中。然后干燥样品组 织。
[0007] c.干燥后的组织从样品盒移除并且放置在模具中,模具为大约样品盒的大小。通 常使用一滴液体石蜡并且通过轻轻地按压到样品组织上直到石蜡凝固来将样品组织固定 到模具的隔室底板。金属模具的示例是由美国SAKURA FINETEK公司生产的Tissue-Tek? 隔室底板模具。
[0008] d.没有盖的样品盒固定在金属模具的顶部上,并且金属模具和样品盒内(也就是 说金属模具和样品盒之间)的空间填充有液体石蜡。
[0009] e.在石蜡块体凝固之后,金属模具被移除,从而使样品盒(具有识别样品组织的 标记串)填充有石蜡块体以及在顶部上的样品组织。
[0010] f.取出具有样品组织的样品盒用于切片。几微米的通常厚度的切片取自石蜡块体 的顶部表面,从而在其中承载样品组织的切片。
[0011] g.所选择的切片放置在两块玻璃板之间并且插入到用于熔化石蜡的烘箱。在移除 液体石蜡之后,取出两块玻璃板之间的样品组织以用于例如在显微镜下进行检查。
[0012] 美国专利5, 612, 218公开了一种用于将组织样品包埋在石蜡块体中的模具,其具 有带底部的凹槽。设置在凹槽底部中的是腔,该腔的横截面大体上对应于组织样品的横截 面。
[0013] 用于处理样品组织的一些方法包括在将样品组织包埋在块体中之前将样品组 织附接到样品片材。一些此类方法在于2013年1月10日提交的国际专利申请公开TO 2013/105095中被描述,该申请以引用方式全部并入本文。此类样品片材可在手动按压生 物组织和样品片材时或使生物组织和样品片材邻接时附连到生物组织。此类样品片材还 可保持与生物组织附连,并且生物组织在浸入水溶液诸如甲醛中之后并且在化学过程施加 到样品组织期间保持粘附到样品片材,以便为检查作准备,如上所述。如本文所述的样品 片材的示例包括:纤维素酯的网状膜,诸如由Millipore?生产的Immobilon-NC转移膜;诸 如Whatman有限公司生产的混合纤维素酯膜ME 25或WME的膜;以及诸如Pall公司生产的 Supor?200PES膜式圆盘过滤器或由Whatman公司生产的NL-17或超强带电膜的膜。样 品片材的其他示例可包括诸如由Whatman公司生产的例如1级或42级或542级的纤维素 过滤器的膜。样品片材的其他示例可包括覆盖有胶水或另一种粘合剂材料使得样品组织附 连到其的纤维素酯的网状膜。样品片材的示例还可包括纸或在接触样品组织和样品片材或 在使样品组织和样品片材邻接时通过胶水、粘合力、静电力或使用任何其他技术可附连到 样品组织的另外的薄且柔性的片材。

【发明内容】

[0014] 根据一些实施例的方面,本发明涉及用于将生物样本包埋在包埋材料的块体中的 模具的领域。根据一些实施例,本发明涉及用于在切割之前将活检样品包埋在包埋材料的 块体中的模具。
[0015] 用于处理活检样品并且具体地用于将此类活检样品包埋在包埋材料的块体中的 如上所讨论的当前方法可存在显著的缺陷。具体地,包括将活检样品包埋在石蜡块体中的 上述步骤(c)可在对样品组织在模具的隔室底板上的位置、取向和空间布置进行相对少的 控制的情况下执行。在实践中,样品组织可能卷曲,可能局部地从隔室底板上升或甚至可分 成若干片。在从理想的水平和直的布置偏离的位置或取向中捕获在块体中的样品可导致在 切割块体之后在切片中的较小样品尺寸,导致样品的初始取向的丧失,以及大体导致降低 的检查效率和检测可能性。
[0016] 根据一些方法并且如上所述,例如使用一滴可快速凝固的液体石蜡并且通过在石 蜡凝固期间将样品按压到隔室底板上,样品组织可附接到模具的隔室底板。此类按压可例 如通过通常用手和使用尖的工具在多个点将样品按压在隔室底板上来执行。由于不可确保 在样品上朝向模具的隔室底板的均匀压力,因而此类方法可能不是最佳的。当在一侧上按 压样品时,另一侧可从隔室底板上升。此外,当石蜡凝固时保持按压到隔室底板上的样品的 各点可保持被挤压,而样品的其他区域不被挤压,并且甚至可轻微地从隔室底板分离。作为 使用尖的工具按压样品的替代方案,可使用具有平坦的、平面的底座的压机(press)。理想 地,此类压机可将样品组织迫使和限制到如由压机的平面底座大体上所指示的平面。然而, 在实践中,如有可能,也难以在各种情况下按压各种样品时利用手施加的恒力。此外,即使 可确保恒力,特定样品上的压强取决于样品的表面大小。此外,即使可确保恒定压力,特定 样品的挤压量可取决于样品的刚度。因此,当使用平面压机时,一些样品可朝向隔室底板被 过多挤压,而其他样品可被不充分按压。此外,当使用压机来将样品手动按压到模具的隔室 底板上时,不能完全避免在隔室底板和压机的平面底座之间偏离平行。结果,样品在一侧上 可被更多地按压并且因此在所述一侧上被过多挤压,并且可在另一侧上可被更少按压或根 本不按压。
[0017] 处理样品组织的一些方法包括在将样品组织包埋在块体中之前将样品组织附接 到样品片材。此类方法还可包括将样品放置在模具中,使得样品组织在样品片材的面向模 具的隔室底板的表面上。图1A示意性地示出承载两个芯活检样品6的样品片材2,该样品 片材2定位在模具6中,使得活检样品设置在样品片材和模具的隔室底板之间。根据此类 方法,另一个步骤可包括利用包埋材料在模具内形成包埋材料的块体,该块体将样品片材 与生物样品包埋在其内。图1B以横截面视图示意性地示出包埋样品片材2和芯活检样品 4的包埋材料的块体8。
[0018] 通常,利用如上所述的样品片材以有利于在诸如用于检查的准备过程之类的过程 中处理样品组织优选于不利用此类样品片材的可选择的方法。具体地,附连到样品片材并 且放置在模具中的样品组织通常保持其形状,并且因此保持直线性和平面性。通过使用此 类样品片材,防止或至少最小化样品的损失,特别是否则会损失的样品小部分的损失。此 外,基本处理功能(诸如将样品从一地方运送到另一地方)被简化。
[0019] 然而,如果保持如上所述的样品组织的样品片材放置在模具的平面的隔室底板 上,则并入样品组织和样品片材的所产生的包埋材料的块体可不不是最佳的。具体地,样品 片材的未由样品组织支撑的各部分可被折下,如图1A和图1B中示意性地示出。因此,样品 片材的区段可位于切割石蜡块体以获得样品组织的切片的平面中,并且妨碍或危害切割。
[0020] 因此,根据一些实施例的方面,提供了用于产生包埋在包埋材料的块体中的生物 组织的模具。该模具包括配置成用于容纳包埋材料的隔室,并且隔室包括隔室底板和从隔 室底板向上延伸的至少一个壁。隔室还包括从隔室底板向下延伸的至少一个凹入部,其中 该凹入部包括凹入部底板。凹入部底板和隔室底板中的至少一个至少沿一个方向是弯曲 的,从而是中心倾斜的。凹入部配置成用于在其中至少部分地接纳生物组织。模具由此被 配置成用于产生具有与该至少一个凹入部相关联的至少一个突起的包埋材料的块体,其中 生物组织至少部分地包埋在该突起中。
[0021] 根据一些实施例,凹入部具有不对称形状,从而大体上消除模具的旋转对称,除了 轻微的360度旋转对称,使得在模具中产生的包埋材料的块体具有不对称形状,从而大体 上消除块体的旋转对称,除了轻微的360度旋转对称。即使当样品包埋在块体内时,不对称 块体也允许知道和保持样品的方向。例如,芯活检样品可放置在模具中,使得芯活检样品的 远侧更靠近块体的特定侧。由于没有旋转对称,可识别块体的特定侧,因此即使当样品包埋 在包埋材料中时并且即使因此可能看不到样品,也可知道样品的方向。
[0022] 根据一些实施例,隔室底板是非平面的。关于非平面的隔室底板,其意味着隔室底 板不是平坦的,因此大体上背离平面。根据一些实施例,隔室可具有构成隔室底板的第一上 表面,并且还包括阶段式凹入部,该凹入部从隔室底板向下延伸并且具有界定低于上表面 的第二表面的凹入部底板。根据一些实施例,凹入部可具有矩形形状(在俯视图中),其具 有从凹入部的底板向上朝向上表面延伸的壁。根据一些实施例,隔室底板可由单个步骤分 开,因此划分成在一侧上的上表面和在另一侧上的凹入部。根据一些实施例,隔室可具有由 第一上表面组成的隔室底板、从上表面向下延伸的阶段式凹入部以及从凹入部的底板向下 延伸的样品凹槽,如本文中图2和图3所例示。根据一些实施例,隔室可具有松饼罐或鸡蛋 卡通的形状,其具有配置成用于在其中接纳生物组织的凹入部的阵列。根据一些实施例,隔 室底板可具有波状片材的形状,从而配置成用于接纳具有长且窄的形状的多个样品组织, 诸如芯活检。根据一些实施例,多个样品中的一个或两个可放置在单个凹入部中。
[0023] 在一些实施例中,隔室是中心倾斜的或沿一个方向是凹状的,从而沿该一个方向 从隔室底板的周边到其中心界定向下的坡度,如以
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