一种用于载玻片上组织样品染色的全自动染色仪及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于载玻片上组织样品染色的全自动染色仪及使用方法。
【背景技术】
[0002]自从1957年美国公司成功研发出世界上第一台全自动生化分析仪以后，各种不同型号和功能的全自动生化分析仪相继涌现，为繁琐的临床生化检验工作者带来了福音，极大地提高了工作效率和检验的准确性。由于生化分析中液相-液相反应技术相对较简易成熟，所需控制关键细节较少，所以全自动发展较为迅速。而免疫组化染色主要是固相-液相反应，它过程更加复杂，所需控制关键细节较多，涉及的机理(如抗原修复等又并未完全明确，这导致了全自动免疫组化技术发展相对较为缓慢。从1941年免疫组化技术发明，直到1991年石善溶教授发明抗原修复技术以后，现代免疫组化技术才得到了空前的发展。近年来，免疫组化对于病理诊断的重要性得到广泛认可，备受病理同仁关注与青睐。随着病理标本大量增加，免疫组化染色量也呈爆发式增长，病理技术人员对自动化的需求也越来越大。目前，为满足和解决临床病理诊断的需要，免疫组化自动化已成为病理技术发展的必然趋势。
[0003]免疫组化自动化染色系统的出现代表着病理组织学技术领域的重要进展和创新。免疫组化实现自动化后，技术员从大量实验中解放出来，免疫组化染色过程中主要步骤:包括烤片、脱蜡、水化、抗原修复、或过氧化物酶阻断剂可选择性添加一抗、二抗、或三抗可选择性添加、DAB、或苏木素可选择性添加及所有冲洗所涉及的试剂滴加量、孵育时间和温度等条件都由电脑软件自动控制，减少人为操作误差的可能性，从而提高了染色的一致性、可重现性和可靠性。
[0004]免疫组化自动化原理:免疫组化自动化的原理是利用计算机控制软件模拟手工免疫组化操作步骤，通过条形码、二维码或芯片自动识别切片及试剂，加热器件控制切片温度，加样排液系统自动加样和排液，从而将免疫组化染色的部分或全部步骤转移到仪器上，从而实现自动化操作。
[0005]用于免疫组化自动化的最早期技术之一是基于毛细管虹吸原理，该技术的原理是两张组织切片或一张组织切片和一张盖玻片紧密靠近，使玻片间形成很小的间隙。染色时玻片底部或盖玻片的一端接触试剂，利用毛细管运动来填充玻片间或玻片与盖玻片间的间隙。孵育完成后利用吸水垫将玻片间隙中的液体吸干，每一步试剂和冲洗步骤都是借助这种毛细管的填充和吸干来完成，这一技术的主要缺陷是玻片间隙的毛细管运动很大程度上取决于液体的表面张力，组织切片的厚度、折叠、卷起也会影响玻片间或盖玻片与玻片的间隙，因此试剂有可能覆盖不均匀，造成染色不均或染色减弱。免疫组化自动化面临的挑战
随着科技的发展，各种先进技术应用于免疫组化自动化过程中，各种新型仪器层出不穷。但免疫组化自动染色系统最根本的原理始终离不开抗原-抗体的免疫反应，仅仅是利用机械自动化控制来取代复杂的手工染色操作以减轻技术员的劳动强度和保证免疫组化染色过程的标准化。在这一过程中需要克服很多技术挑战，主要包括以下几个方面:脱蜡(加热、非二甲苯脱蜡液的选择;抗原修复(高温、特殊抗原修复液的选择;切片及试剂自动识别系统；灵活简便的染色程序;染色时间和试剂用量的优化;防止切片干片或染色不均现象；切片冲洗及废液排放。
[0006]在以上众多挑战中，最关键、最为困难的步骤是抗原修复。目前组织固定最常用的固定剂为甲醛，在组织固定过程中甲醛会与蛋白质发生交联反应，形成一种亚甲基桥交联结构，从而使组织中抗原决定簇被屏蔽。石善溶教授发现，加热可以破坏甲醛固定引起的蛋白交联，使被屏蔽的抗原决定簇重新暴露出来，从而能与相应抗体结合。
[0007]目前，手工免疫组化染色过程中抗原修复方式和试剂种类的选择比较灵活，常用的热引导抗原修复方式有:高压、水煮、微波、水浴等;常用的抗原修复液有柠檬酸。由于各实验室在抗原修复操作及试剂选择上存在较大差异，如在加热器件的选择，加热温度和时间的控制，抗原修复液种类、浓度及PH值的选择等各个环节都可能存在差异，而且不同实验室在免疫组化染色其它步骤的各个环节也存在较大差异。因此，各实验室在免疫组化染色结果上不可避免会存在差异，即室间差异。
【发明内容】
[0008]本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有技术中采用手工修复存在误差大，环节差异性大，工作效率低，此外还容易因接触有毒试剂。
[0009]本发明的具体实施方案是:一种用于载玻片上组织样品染色的全自动染色仪，包括支撑框架及设置于支撑框架内的载物台，所述载物台上设有多个染色模块、试剂架，所述支撑框架上设有移动机械臂及机械臂移动机构，所述机械臂上设有加样头及加样探针。
[0010]进一步的，所述机械臂移动机构包括横向固定于支撑框架内的X轴轨道，X轴轨道两侧设有固定于支撑框架上的Y轴轨道，所述机械臂与X轴轨道经丝杠螺母机构配合，所述X轴轨道两侧与Y轴轨道经丝杠螺母机构配合，所述机械臂后侧设有X轴滑移驱动装置，X轴轨道的一端设有Y轴轨道滑移驱动装置。
[0011]进一步的，所述机械臂上的加样头及加样探针分别固定于加样头Z轴轨道及加样探针Z轴轨道上，所述加样头及加样探针分别与加样头Z轴轨道及加样探针Z轴轨道滑动配合并设置有丝杠螺母驱动机构。
[0012]进一步的，所述染色模块包括一密闭盒体，所述密闭盒体具有启闭盒体的舱盖，所述密闭盒体内设有切片架、密封装置、加热装置、冷却装置和排液装置。
[0013]进一步的，所述试剂架内设有大规格试剂瓶及小规格试剂瓶，所述废液槽位于试剂架后侧设有废液槽及加样探针清洗槽，所述试剂架设置于载物台的中部，所述试剂架与周侧设置的染色模块之间具有隔热板。
[0014]进一步的，所述染色仪内设有控制单元，扫描探头、机械臂滑移驱动装置、染色模块中的加热装置、气压控制装置及制冷装置，以及加样头及加样探针的驱动机构都与控制单元连接。
[0015]进一步的，全自动染色仪还设有缓冲液加样系统、废液排放系统及吹片系统，所述的缓冲液加样系统包括与加样头连接的缓冲液储存器，缓冲液储存器与加样头连接的管道上设有液栗及加样阀门，所述加样阀门及液栗由控制单元控制；
所述废液排放系统包括经废液管与废液槽连通的废液储存容器，所述废液管上设有废液栗及废液阀门，废液栗及废液阀门由控制单元控制；
所述吹片系统包括吹风头、管道、空气压缩栗、气阀、所述空气压缩栗气阀由控制单元控制；
所述加样探针与管道连接，所述管道上设有液栗及试剂阀门，所述液栗及试剂阀门由控制单元控制。
[0016]进一步的，所述的全自动染色仪所能容纳的载玻片数量为<100个;所述的试剂架所能容纳的试剂种类为^ 100种;所述的染色模块个数为^ 24个;单个染色模块所能容纳的载玻片数量为<20片。
[0017]进一步的，利用如权利要求8所述的一种用于载玻片上组织样品染色的全自动染色仪，具体步骤如下:
步骤S1:开启设备;在相对应的载玻片上打印切片标签并将载玻片放置在染色模块中的切片夹上；
步骤S2:将所有需要的试剂装入贴有相应标签的试剂瓶中并放置在试剂架上；
步骤S3:控制单元驱动扫描探头扫描载玻片上的切片及试剂架上的试剂；
步骤S4:实现机械臂X轴、Y轴及坐标归零；
步骤S5:脱蜡:打开所有染色模块的舱盖，并开始加热，同时加样探针去试剂架上装有脱蜡液的试剂瓶中吸取脱蜡液，通过加样探针和吹片系统实现每张载玻片上样品的脱蜡液滴加和排放；
步骤S6:抗原修复:打开所有染色模块的舱盖，并开始加热，同时加样头移动到相应染色模块之上，通过加样栗将抗原修复液栗入染色模块中，温度升高到98?102°C后保持10?30min，启动风扇开始降温，温度降至一定温度后将废液排掉，从而完成抗原修复步骤；
步骤S7: 一抗:打开所有染色模块的舱盖，加样探针去试剂架上装有相应一抗的试剂瓶中吸取相应一抗，通过吹风头、加样探针实现每张载玻