细胞块的制备装置以及方法

专利名称：细胞块的制备装置以及方法
技术领域：
本发明涉及一种为进行显微镜检查而分离和制备细胞和/或组织的装置及方法，尤其 涉及一种将由细针穿刺所收集的样本制备成细胞块以便进行进一步的免疫细胞化学及其它 的检验的装置及方法。
背景技术：
细针穿刺(FNA)是一种应用广泛的筛检诊断过程。通过细针穿刺所收集的细胞和组 织被用来制作涂片以便在病床边进行快速染色和显微镜检查。在多数情况下，所收集的细 胞和组织是用来制备细胞块以便进一步研究。目前，细针穿刺的程序可以分成两个步骤并 使用两个独立的系统第一步是标本的收集，第二步是细胞块制备。
在目前的临床实践中，通常被广泛用作标本收集抽吸工具的是附有细针的注射器。 细针主要由三部分组成针座、柄和斜面。针座是在细针的一端并与注射器连接的部 分；柄是细针又长又细的主干部分，并在其中一端倾斜形成一个尖端；针柄的中空部分就 是腔，在制备混合物的时候应该总是用一次性的细针，因为他们是经过预先消毒并独立包 装以确保无菌的。细针的容量由长度和精确计量所指定。针长以英寸为单位进行测量，是 指从针座与柄部的连接点到针尖的距离。针长的范围一般是从3/8英寸到3 1/2英寸；某些 特殊用途的细针甚至更长。细针的精确计量是用来指定腔的容量的，其范围从27 (最小 的)至U13 (最大的)。
在常规FNA过程中所使用的细针都有一个留有小空隙的小针座，这是因为针座的主要 功能就是要把针柄连接到注射器，而注射器提供了一个贮存所收集细胞和组织的空间。普
5通针座的直径不会超过4mm。在常规FNA过程中，所使用的是普通的细针和注射器，部分所 收集得到的细胞和组织小碎片常常会留在针柄与注射器接头的针座的小空隙里。对于大多 数的FNA过程来说，所述留在小空隙里的那部分所收集的细胞和组织对进一步的研究显得很 重要，对这部分样品的有效利用依然是个难题。目前尝试解决这个问题的方法是用固定剂
(福尔马林或乙醇)冲洗注射器以及细针，以转移所有的残留样品到一个盛放固定剂的容 器中，然后再使用离心技术把样品物质从液态固定剂中分离出来。离心后，除去上清液
(固定剂)，加入基质("组织原"、"琼脂"或其它)并使之与细胞或组织的片状沉淀 物混合以制作一个凝胶-样品混合物。盛放混合物的管状容器被放到低温(40°C)中冷却， 以使混合物相对凝固，然后再把它移出管状容器，用组织用纸包裹并放进组织盒中作进一 步的处理。由于FNA技术仅能得到少量有限的标本，并且当前临床实验室的检验过程没有最 大限度地使用这有限的标本。在这一过程中所收集到的标本量的局限性在很大程度上限制 了对疾病的进一步的分类。这又会导致为了得到更加明确的诊断，必须进行更多侵入性的 检査。这不仅引起费用的增加，同时还会明显延缓疾病的诊断。
我们仍然需要一种能够在不同的(HE染色、免疫细胞化学和其它)检验中最大限度地 利用这种有限标本的系统和方法，这样就不需要更多侵入性的操作，而从单次FNA检验中就 能得到更加明确的诊断。


图l为本发明实施例制备细胞块的装置的简要示意图； 图2为图l所示装置使用的试剂盒的简要示意图3为本发明实施例已经加了细胞的含有固定剂的离心管的简要示意图； 图4为本发明实施例对图3所示的离心管进行离心的简要示意图； 图5为本发明实施例使用移液器移去样品离心后的上清液的简要示意图； 图6为本发明实施例移去上清液后将离心管中的细胞沉淀块转移至输送管示意图； 图7为本发明实施例将输送管中的细胞沉淀块移至已将基质填压、预热好的基质容器 中示意图8为本发明实施例使用搅拌棒将基质和细胞沉淀块混匀的示意图9为本发明实施例将基质/细胞沉淀块混合物冷却以制备凝胶样品的示意图10为本发明实施例将凝胶样品从基质容器中移至输送管的示意图11A为本发明实施例将凝胶样品从输送管加至组织盒示意图11B为本发明实施例带有可移动腔室的组织盒示意图12为本发明实施例将凝胶样品放入包埋块的腔室中包埋示意图；图13A-13C为本发明实施例运用透视法观察不同的包埋块及其腔室中样品的结构;
图14为本发明实施例包埋盘覆盖含有凝胶样品的包埋块的示意图15为本发明实施例将包埋盘放在加热器上加热示意图16为本发明实施例将包埋盘放在冷却器上冷却示意图17为本发明实施例注射器形状的基质容器示意图18为本发明实施例含有分隔装置的包埋盘示意图19A-19C为本发明实施例输送管示意图20-27为本发明图2所示试剂盒的离心管其他实施例示意图28为本发明实施例收集装置的示意图29-32为本发明图28所示收集装置其它实施例示意图33-36为本发明图28所示收集装置的另外实施例示意图37-40为本发明图33-36所示收集装置的过滤器的示意图41为本发明实施例托盘装置的示意图42-54为本发明图2所示试剂盒的其它离心管实施例示意图55-65为本发明实施例离心管的补充形式示意图66为本发明实施例转移钳的示意图67为本发明实施例组织盒的其它实施例示意图68-71为图19A所示输送管的其它实施例示意图。
具体实施例方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
图I描述了制备细胞块的装置IO。单独使用所述实验室装置10就可以得到FNA样品以进 行显微镜检查。在本发明具体实施例中，所述装置10包括离心机12、移液器14、温度培 养箱16、混合器18、加热器60和冷却器19。在最佳实施例中，装置10是一个整体的装置。 然而，从方便的角度出发，所述装置10也可以仅将上述的任意两个或多个设备组合在一 起。
装置10在样本制作过程中可使用附加的材料，包括可丢弃的和/或可消耗的材料，而 这些材料则由试剂盒20提供，如图2所示。在本发明实施例中试剂盒20包括包含有固定剂 F的离心管22、含有基质材料M的基质容器24、输送管26、填压器28、组织盒30、包埋盘32、以及石蜡油或其他的填充物34。根据本发明的原理，试剂盒20可包含上述的物品中的 任意一种或多种，而且每种物品的量可根据不同需要而定。本实施例在图2中，试剂盒20内 的输送管26和填压器28是分开放置的，实际上也有可能某些试剂盒20内填压器28已被置入 输送管26中，可直接用于制备细胞块样品。
装置10和试剂盒20的联合使用将非常适合于免疫细胞化学研究中样本的制备，所述免 疫细胞化学研究是对通过FNA试验、活组织检査、内窥镜过程以及灌胃的洗涤液等过程所得 到的少量物质的研究。显然，装置10和试剂盒20也可应用于别的研究，比如特殊染色、 原位杂交、RNA和DNA的研究以及基础研究中需要收集和保存处理过的细胞等。
所述装置10和试剂盒20可以组成一个系统，用于从单个FNA所收集的样本中制备多个 连续的组织(细胞)切片。每一个组织(细胞)切片都包含足够量的细胞用于染色或其他检 验。
如图3所示，本发明实施例把从FNA试验或其他样品中得到的细胞物质C加入含有固定 剂F，如福尔马林的离心管22中。按照本发明实施例，离心管22有一个逐渐变小的区域36和 不变小且直径固定的底部或腔室38。这样的结构可以让离心管22中的细胞或样品在离心后 最大程度地集中在底部。正如下文所说，输送管26和填压器28结合一起的结构，可以更好 地移除所有的细胞物质。
可以想到，细胞物质C也可加入无预定决定量固定剂的离心管22中。在这种情况下， 适当剂量的固定剂应与细胞物质C一同加入离心管22中。
接着，可将离心管22放入离心机12中进行离心。如图4所示，通常情况下，离心机12 是一个低速离心机，可把抽吸物/固定剂混合物分为上清液S和细胞沉淀块P两部分。
如图5所示，离心后用移液器14可以采用如用抽吸管40或其他的抽吸方式移去上清液 S，只留细胞沉淀块P在离心管22中。我们要尽可能多地移去上清液S而不影响沉淀块P。在 优选实施例中，移液器14包含一个真空容器，或其他可以选择的移去上清液S的方法，包括 但不限于装置10所提供的激光器或热源。装置10还可以包含一个探测器以测出离心管22 中液体的量。
含有粘稠的基质混合物M的基质容器24先要放入温度培养箱16中预热。在本发明实施 例中，可采用多种不同的基质，如室温下呈现固态的琼脂、琼脂糖凝胶、或"组织凝 胶"，以及METHO细胞、基质凝胶、OCT复合物、石蜡油、变性及未变性胶原、纤维结合蛋 白、层粘连蛋白以及它们的混合物等。经验丰富的研究人员无需做很多的试验即可得出其 他的适宜的固定细胞的基质。温度培养箱16可以是一个单一的可调节温度范围较广的空 间，如_50—IO(TC。温度培养箱16可包含独立的加热室和冷冻室(如单独的加热板和冷冻 板)，它们可以单独调整确定的温度范围，如50—10(TC和2—8'C。我们选择一个温度预热基质材料M，使基质得以熔解。温度培养箱16有一个容器(未 显示)，可将基质容器24放在里面，在将基质材料M加到细胞沉淀块P前先把基质材料M加热 到预定的温度。很明显，温度培养箱16含有一系列这样的容器，可以是相同或不同尺寸或 构造的，这样才能适应于不同尺寸或形状的样品或容器24。 一种实施例，如，温度培养箱 16的温度会先设在90—IOO'C来熔解基质材料M。 一旦基质材料M熔解了，就将温度调至50 'C，以保持其液态。
采用输送管26和填压器28将沉淀块P从离心管22中取出来。输送管26有一个空心部分 42和开放的末端44。如图6所示，输送管26放入离心管22中，使沉淀块P移至空心部分42 处。输送管26有附属结构腔室38，可更好地收集转移所有的沉淀块P。如图7所示，填压器 28末端部分46的尺寸仅限于通过输送管26，将沉淀块P释放到基质容器24中。尽管填压器28 被做成固体的，更好的方法是在其中设置一个沿着它的长度的中空管。中空管可达末端部 分46。这个空心管可以释放填压器28中的空气。这种情况下，基质容器24就得含有预先测 量好的基质材料以满足所需的基质材料M和细胞沉淀块P的比例，如l: 1。
输送管26和填压器28若采用金属制作，则可重复使用，若采用塑料制作，则使用一次 后即可丢弃。图19A—19C是输送管26和填压器28的示意图。图19A描绘了输送管126和填压 器128配合的最佳实施例，填压器128的中心部分要窄一点。通过推填压器128使其更深入输 送管126，而拉填压器128又可使其回縮。
图19B与图19A相类似，不过输送管226和填压器228有交叉的螺丝钉结构，这样，往一 个方向旋转填压器228就可使其进入输送管226，往另一个方向旋转，即可使其出来。
图19C为又一最佳实施例，不过输送管326和填压器328间有一个弹簧器。在这种情况 下，通过将填压器328推向弹簧使填压器328进入输送管326。再推一次填压器328则可使其 回縮。这个机制和利用弹簧圆珠笔相类似。本发明实施例利用输送管26， 126， 226， 326和 填压器28， 128， 228， 328来转移细胞样品，也可将上述仪器用在医学领域，如皮肤病学的 活组织检査。
接着将使用混合器18将沉淀块P和基质材料M再次混匀。如图8所示，混合器18有搅拌 棒48，它可以放入并靠近基质容器24的底部，提供机械搅拌。当然也可提供其他形式的搅 拌，如涡流等。
现在到图9，将基质容器24放入温度培养箱16中一段足够的时间，使样品凝固变为凝 胶G。温度培养箱16将基质容器24中的基质材料M/细胞沉淀块P混合物冷冻，使其达到所需 的温度。温度被调整在一个范围以内，使组织凝胶固化，尽量控制为-2至-8'C，最好为大 约-4°C。
所述基质容器24应提供一个逐渐变细的区域50和一个减小的直径腔52，与离心管22相似。直径腔52可用作形成和维持凝胶样本G于一种希望要得到的形状或结构。在本发明实施 例中，所述直径腔52是一种圆形或圆柱形的结构，可形成形状是圆形或圆柱形结构的凝胶 样本G。所述直径腔52能够把凝胶样本G转变成各种想要形成的大小和形状，像方形或椭圆 形。
在凝固后，如图10所示，使用输送管26和填压器28或其他的转移方式转移所述凝胶样 本G。输送管26放置在基质容器24里，并穿过样本G。输送管26能使样本G保持在空心轴42 中，就像根通过固体胶里的吸管。输送管26的大小和形状最好能够与直径腔52相互补充， 因此能够允许真正的所有凝胶样本G被收集和转移，同时有助于使样本G维持在希望得到的 结构上。然后填压器28穿过空心轴42，释放凝胶样本G，接着凝胶样本G会被进一步处理， 例如，通过冰冻切片，或石蜡包埋，或采用其他方式包埋等。值得注意的是，虽然石蜡是 首选的包埋材料，并且在包埋过程中从始至终都是以石蜡为例进行说明，本领域技术人员 可知，任何合适的包埋材料都可以被使用。通常采用的包埋材料包括，但不止限于硝化 纤维、动物胶、变性的或不变性的胶原、纤维结合蛋白、层粘连蛋白、树脂糖浆、非处方 化合物和各种组成的塑胶聚合体。
在包埋样本G的过程中，样本G接着被放到组织盒30里。组织盒30可以由塑料或其他适 宜的材料组成，并能用作单种或多种用途。如图11A所示，组织盒30有个凹壁或腔54，能够 装载样本G 。此外，腔54还能够根据需要容纳其它添加的样本或同质的对照样本。如图11B 所示的组织盒30，提供一种可抽取式的篮子56包含一个或多个腔54。腔54延伸至可移动的 篮子56，在篮子56内形成孔腔。 一个盖子或其它的掩蔽物(表面上看不到)可以被用来覆 盖在腔54上，起到进一步保护组织盒30中的样本G。腔54不仅要有类似于与腔38互补的大小 和形状，也要在随后的加工过程中使样本G维持所需要的形状。
所述可抽取篮子56里最好能够形成至少一种完整的圆柱形腔54。然而，篮子56中腔 54的大小、数量和形状可以不同，以广泛地适用于不同样本数量和类型。所述可抽取篮子 56可以由任何适宜的材料组成，包括塑料材料或泡沫材料，但又并不仅限于塑料材料或泡 沫材料。
如图12所示，加工处理后，样本G从组织盒30中转移至事前钻好的孔(或井)58，孔 58内置有石蜡包埋块34。石蜡包埋块34能根据需要，带有至少一个事前钻好的孔58，这种 孔58能够接收配制好的凝胶样本G 。如图13A至13C所示，通常样本能够形成与包埋块34和 孔58相似的形状，但样本的形状并不限于包埋块34和孔58的形状。显而易见地是，包埋块 34能够形成任何适宜的大小和形状，像矩形(图13A和13B)或方形(图13C)。同时，孔58 的大小、数量和形状能够适应各种数目和类型的样本的处理过程，像单个包埋块34就可以 形成不同形状的孔58 (如图13A)。另一方面，包埋块34不需要事前钻好的孔58也可以被放置到试剂盒20中。在这种情况 下，输送管26最好由金属或其他适宜于在包埋块34上钻孔以形成一个或一系列的孔58，以 便孔58的数量和位置能够被使用者所控制。
放在包埋块34上的包埋盘32能够与包埋块34形成互补的大小和形状(图14)。如图14 中所示，包埋盘32是常用的包埋盘，可由金属、塑料或其他适宜的材料组成，并能适用于 一种或多种用途。
然后，包埋盘32 (包括板上含有样本G的包埋块34)被倒置于加热器60上(图15)， 也可以用其他方式加热样本G，使样本G充分液化，填充满孔58，最终使样本G被包埋进去。 加热器60的温度能够根据需要在一定的范围里调节，所述范围要保证使样本G能够起到充分 的液化，例如从55至65。 C。
在本发明另一实施例中，孔58可以被关闭，样本G可以不用包埋盘32而通过吸液管或 其他传递热化的、液化的石蜡油的方式被包埋进去(图中未能显示)。石蜡油可以通过放 置在加热器60上、或通过微波、或其他方式事先被加热或液化。
在本发明另一实施例中，包埋盘32可以有一个分段的插入物62，插入物62内有多个分 割区64，如图18所示。在使用的过程中，插入物62最初是放在包埋盘32中。至少一种样本G 可以被接着放进插入物62上的分割区64中。样本G通过移液方式或其他加热石蜡油使其液化 的方式转移至包埋盘32中。接着冷却包埋盘32，凝固形成固态包埋块34。另一种可供选择 的方式是在插入物62放置到包埋盘32前用石蜡油填充满包埋盘32。接着将插入物62放置到 包埋盘32的石蜡上，之后，至少一种样本G可以被放进插入物62上的每个分割区64中。然后 冷却包埋盘32，形成固态包埋块34。
包埋盘上的插入物62可以有任何适宜数量和形状的分割区64。插入物62可由任何适宜 的材料构成，包括塑料或金属，但也并不止限于这两种材料。所述形状能够被显著地在构 建细胞芯片中使用，包括来自茶胺的细胞样本，在下文中会有进一步解释。
接着包埋块34被放到冷却器19或其他能够使包埋块34冷却并凝固的器皿上(图16)。 冷却器19的温度可以根据需要在适宜范围内选择调控，所述范围要保证能够使得包埋块34 凝固，例如从-50° C到+4。 C。随后包埋块34可以在包埋盘32中，也可以从包埋盘32中取 出，以进行进一步的细胞学或组织学处理，例如将制好的包埋块34切成多个连续的组织(细 胞)切片。每一个组织(细胞)切片都包含足够量的细胞用于染色或其他检验。在这个系统 中所描述的，尤其是起到相互关联、互补作用的元件是结构腔室38和直径52、输送管26、 填压器28、 ？L58，这些元件用于维持包埋的样本G处于所需要的形状，如圆柱形。因为样本 G由始至终能够在样本处理过程中维持在所需要的形状上，使得每个载玻片上细胞或其他组 织材料的数量和质量能够保持连贯和一致。结果可以使更多诊断操作过程能够在单个FNA或其他的样本中使用，以减少收集更多样本的必要，因此也能够减少侵入性诊断程序。虽然 圆柱形是最优选择的，但任何适宜的形状都是可以采用的，如结构腔室38和直径52、输送 管26、填压器28、孔58都可以形成所需的形状。
图17揭示另一种可采用的方式，所述基质容器24A形似注射器。基质容器24A可通过放 置到温度培养箱16或采用其他预热方式使基质材料M液化溶解。接着所需数量的基质材料M 可直接转移至离心管22中，离心管22含有片状沉淀物P (亦如图5所示)。在这种布置下， 基质容器24可容纳足够的基质材料M去制备更多的样本，去实现原料的再加热和再利用。一 种具体化的形式是温度培养箱16内有一个能盛放液体的盛器(图中未能显示)或其他方式 去维持基质材料M在基质容器24A中的加热和转移过程。片状沉淀物P接着在离心管22中被完 全地混合和冷却，得到凝胶样品G，分别见上文在图8和9的描述。接着用输送管26和填压器 28转移凝胶样本G到组织盒30，见上文图10所示。值得注意的是，即基质原料应进一步染 色，以致使得石蜡油能够在细胞混合物中容易被辨别。
虽然本项发明的实用对象首选细针穿刺抽取的细胞，但根据这一原理，本项发明也可 广泛运用于其它来源的细胞和组织碎片。这些细胞和组织碎片也可以通过内窥镜检查法收 集，内窥镜检査法包括但并不止限于以下几种关节(内窥)镜检査、支气管镜检査、结肠 镜检查、阴道镜检查、膀胱镜检査、内窥镜逆行胰胆管造影术、食道-胃-十二指肠镜检 査、内窥镜活组织检査、胃窥镜、腹腔镜检查、喉镜检查、直肠镜检査和胸腔镜检査。还 可以通过灌洗方式获得细胞，灌洗部位或来源包括但并不止限于支气管肺泡、乳腺管、 鼻部、胸膜、腹膜、胃肠、关节镜、膀胱灌洗术。值得注意的是，细胞也能采用导管收 集，例如那些用于灌注的、心血管的、肾脏、膀胱、尿道、血液动力学监测、神经学上 的，或者其他手术操作中所用的导管。
在不同的细胞株中筛选基因或分子的表达水平是困难的，特别是新发现的基因。目前 采用的常规方法是蛋白质斑迹法、荧光标记抗体的免疫细胞化学、实时逆转录PCR(技术)、 RNA转移吸印技术、原位杂交等。
目前细胞研究的来源包括商品化的或非商品化的有活性的细胞、特殊细胞株的冰冻活 性细胞以及从不同有机体、植物、动物和/或人类的不同器官/组织中获得的原代培养细 胞。要保养这些细胞在科学研究中是非常困难和非常昂贵的。可以提供一个"固定的或永 久的细胞库"去改善现有的系统，形成细胞源。在这个新系统里，细胞可以从任何可能 的、不同的来源获得(细胞可以来自动物或其他的来源，可以是以商业为目的的公司进行 培养，也可以个人进行细胞培养)，所有的细胞都能被培养、收集、固定在固定剂(福尔 马林、酒精等)里和包埋在石蜡油或其他能够使得细胞原得到长期保存(永久保存)的物 质里。基于这些原理，不同的细胞能够被独立的植入，就像开设了个人帐户，并且不同的
12细胞培养能够一起形成一个"细胞库"。
值得注意的是，许多细胞株能够被收集和植入到包埋块34中。培养细胞先是通过传统 的方法或上述介绍的方法植入到石蜡块中。
然后，包埋块34中植入了细胞的部分可以通过不同的方法取出(如使用输送管26和填 压器28),再植入到另一个包埋块34中，如上所述形成一种细胞阵列。不同类型的阵列可以 通过上述的方式建立。
如下例所示，但并不止限于以下的例子，这些阵列类型包括胚胎细胞阵列、成人细 胞阵列、原代细胞阵列、细胞株阵列、组织阵列、哺乳动物细胞阵列、禽类动物细胞阵 列、人类细胞阵列、遗传变异细胞阵列、化疗细胞阵列、疾病细胞阵列。须进一步注意的 是，通过上述方式在不同细胞的混合体中建立细胞阵列与在一细胞群中选择单一或多种特 征的细胞建立的阵列不同。这些细胞群包括有相同基因特性、种型、起源、发育阶段、进 化源、组织起源、化学处理过程、细胞分裂周期点、疾病状态。
包埋块34可以包含各种来自不同系统和器官的不同细胞制品。如下例所示，但并不止 限于所举例子，不同的乳腺癌细胞株、癌细胞系、肉瘤细胞株、良性肿瘤细胞株、上皮细 胞株、间(充)质细胞株分别放不同的包埋块里。值得注意的是，可以从几个不同类型的身 体组织中的细胞群产生一个细胞阵列，这些组织包括血液、肌肉、神经、脑组织、心 脏、肺、肝脏、胰腺、脾脏、胸腺、食管、胃、肠、肾脏、睾丸、卵巢、头发、皮肤、 骨、乳腺、子宫、膀胱、脊髓和体液，但也并不限于以上提及的各组织。
细胞可以来自不同的细胞株，包括原代培养的细胞，人类、鼠类或其他动物的细 胞，不同的有机体以及在不同发育阶段的有机体，这些细胞株可以形成一个单细胞包埋 块。这些细胞也可以根据特定的需要量在不同的条件(不同的化学、温度、培养条件等) 下进行处理，收集，植入一个独立的包埋块中。
许多种细胞株可以作为"细胞库"被保存，包含有特殊细胞株的包埋块34可以预先形 成，并作为"易于使用的"包埋块34提供给研究者或其他所需的人。预先制备了的包埋块 34包括所需植入的样本或细胞株，这些包埋块可以根据使用者的需要赋予特定的用途(像 特殊的细胞株和一定数目的盛放液体的盛器)和加工。
不同的包埋块34制成切片，用切片上的细胞制作载玻片，并按照需要进行处理，像蛋 白质、DNA和RNA研究，或其他方面的研究。
图20-27是其它形式离心管22的示意图。图20所示为离心管422，离心管422除了有一 个开放性的末端423之外，与离心管22是很相似的。这样一来，上清液在重力的作用下更加 易于从离心管422中移走。
图21所示为过滤装置522。过滤装置522与离心管422很相似，但它还另外包括一个放置在离心管422的开口处423的过滤器523。过滤器523可能由特殊的玻璃绒毛、玻璃纤维、 纸、薄膜、塑胶或金属网制成，可有或无附加的支撑连接板。过滤器523具有阻隔间隙，在 特定的离心速率下，可以让水滤过，而使细胞、细胞碎片、细胞器或细胞分泌物保留。然 而，过滤器523也可以设计成这样一种形式，就是在一般情况(没有离心力作用)下或靠底 部的真空系统或使用能把液体挤出过滤器523的装置，就可以保留细胞和基质的混合物。过 滤器523可以被固定在离心管422的底部，也可以从离心管422的开口处移走。
在另一种实施例中，过滤器523可能有阻隔间隙，或者具有一定大小和密度的开口， 即使没有离心作用，它都能够让液体滤过。在液体流过过滤器523之后，过滤器523就会被 一层物质(凝胶、凡士林、塑胶带、纸带等)盖上并封闭，或者过滤器523的间隙会被特定 物质(凝胶、凡士林等)从过滤器523底部开始填充。这样一来，基质和细胞与基质的混合 物将会被留在离心管422内而不会泄漏。
图22所示为过滤装置622，该过滤装置622除了另外还附带一个塞子A 629之外，与过 滤装置522很相似。塞子A与其底部的过滤器523连接在一起，并固定在离心管422的开口 处。塞子A与离心管422连接在一起的。在特殊的情况下，塞子A是以不同的方式与离心管 422连接的，比如使用摩擦装置、钩、螺纹之类的。例如，图23所示过滤装置722，在这个 装置上，塞子A就是靠摩擦装置(推力)与离心管422连接在一起的。图24所示过滤装置 822，在这个装置上，塞子A是通过螺纹与离心管422连接的。
正如图25和图26所示，在实际操作过程中，当液体流过过滤器523 (如图28所示) 后，封口材料625会被置于过滤器523上。封口材料625可由条带、凝胶物质或其它能防止水 泄漏的材料制成，用来封闭过滤器523中的所有间隙。
还有一种实施例如图27所示，第二个塞子(塞子B) 628可以从外部盖住第一个塞子 (塞子A)，塞子B包括材料627，诸如凡士林、粘性条带或其它物质。然后基质就可以被加 进离心管422中，细胞-基质混合物便得以制作出来。混合物在低温冷却过后移出，既能通 过冲力，也可以靠其它方法，比如，把塞子移出离心管422，使离心管422的末端再次开 放，然后用活塞从离心管422的顶部一直到底部把混合物压出开放末端。
图28所示为上清液在流出滤过器523后的收集过程。特别地，图28为抽取式离心管422 与收集系统927连接的示意图。配置收集系统927是为了回收从过滤器523漏出的液体，这样 一来，所收集到的液体可以被再次利用，以达到防止过滤器523有泄漏或者实现其它的目 的。在图28所示的情况下，收集系统927还包括容器929。正如图28所示，容器929有一个用 来承载离心管422底端开口的嘴部931。在这个实施例中，嘴部931是用于在过滤过程中支撑 离心管422的肩部的。在其他实施例中，容器929的大小和形状都是可以不同的。它也可以 由各种各样的材料制成。图29-32为收集系统927其他实施例示意图，图29_31为收集系统1029的示意图。正如 图29和图30所示，收集系统1029包括真空装置1031和塞子1042，真空装置1031由一个形状 类似瓶子的装置组成，其顶端有个较窄的开放性端口。端口的形状既可以是圆形的，也可 以是别的特殊形状。此真空装置1031的下部较大，底端同样是开放性的。底部开口的大小 和形状也可以是不同的，但是它的边缘必须是平的。在此真空装置1031的侧边，有一个小 孔或开口1041，是用来与真空装置1031相连接的。
正如图30所示，塞子C 1042是用来遮盖上述真空装置的顶端开口的。这个塞子C被分 成两个部分。其底部的大小和形状是与真空装置1031的顶端开口精确吻合的，接口处不会 有任何的空气泄漏。其顶部也有特定的大小和形状，以便与离心管422匹配。塞子C的中间 有一个大小适中的开口1043，这就使得一部分离心管422能够插入其中，并让液体可以流入 真空装置1031中。收集系统1029还有一个管1044，其一端置入塞子C中间开口的下部，而另 一端通向真空装置1031的底部，它可以有不同的长度。
图31为组合的收集系统1029的示意图。如图31所示，收集系统1029还附加了支持系统 1033和收集容器1030，在所示实施例中，支持系统1033由一个平软、防水的弹性垫(衬垫 或托)制成。这个衬垫应该比瓶状装置的底端大一些。
在真空装置1031内部的真空作用下，收集容器1030能够收集通过塞子C的液体。在实 际操作中，收集容器1030置于支持系统1033的中央，底部放在支持系统1033上，中心管朝 向真空装置1031。当真空装置1031的底端被放在衬垫上时，这个真空装置1031的底部就会 自动被封住，与衬垫连接处也不会有气体的泄漏。通过真空装置1031旁边的开口1041能够 在真空装置1031内部产生真空。收集系统1029、塞子C和衬垫1033能由各种不同材料制成。
他们可以是由玻璃、塑料、橡胶、纤维以及其它物质组成。
图32是收集系统1129的示意图，它是收集系统1029的另外一种实施例，收集系统1129 与1029很相似，不同的是它包含容器1131，而不是真空装置1031，容器1131与1031也很相 似，只不过1131的底部是封闭的，于是从每一种标本中过滤出来的液体不能被分别回收。 取而代之的是，这个容器1131的底部侧边有一个孔隙或开口1133，正如图32所示，并且会 有一支管1135接到开口1133处，以便让收集到的液体能够顺着管子1135流出该容器1131。
图33-36是过滤装置1222和收集系统1229的示意图。它们是用来处理较大量样品的。 过滤装置1222为过滤装置522的又一种实施例，正如图33-35所示，过滤装置1222包含一个 双盘设备，也就是由两个托盘1240、 1242组成。这两个托盘形状相似或完全相同，所以它 们能够紧紧地套在一起。然而这两个托盘可有不同的大小。托盘的底端中央部分都是开放 性的。有一个过滤器1223 (特定的一张纸板、薄膜、塑胶、金属网或其它材料)会被放在 两个托盘中间，并把它们的开放性区域盖住。此种"托盘-滤器-托盘"的三明治模型能作为一个整体设备使用。真空装置的塞子的顶端能够和外部的托盘相互匹配，于是当双盘装 置被放在塞子上面的时候，它们能够很好地吻合而不至于漏气。
正如图36中所示，收集系统1229与1099很相似，只是1229包括塞子D1250，塞子D与塞 子C是很相似的，但是D是专门用来支撑过滤装置1222的。图36还进一步显示， 一旦过滤装 置1222被置于塞子D上面，并且收集系统1229开始运作，标本将会被加到托盘上，液体将通 过过滤器1223，组织或细胞材料将会被过滤器1223阻留。之后，内盘被移走，留在过滤器 1223上的物质会被包装，在这个过程中，使用的是同样的过滤器1223。然后把这些物质放 进盒中作进一步的处理。托盘可有不同的大小和形状，且可以由各种材料制成(塑料、 纸、滤纸、纤维及其它)。
还有一种实施例是，上述托盘中的一个盖在过滤器1223上，而不需要第二个托盘了， 也就是单盘装置。在这两种装置中，过滤器1223都是可以从托盘中取出并可被包装的。
图37- 40为过滤器1223另外实施例示意图。特别地，图37-40显示了过滤器1323。过 滤器1323介于开放和紧闭位置的中间，从而形成了紧闭的甚至完全密封的容积。构成过滤 器1323的材料(布料、纤维、塑胶、金属等)与一个条状的系结物连接在一起的。系结物 1252能使过滤器1323折叠并封闭以形成一个状如袋子的结构，并在必需的时候可以被打开 并显露出来。上述密封、袋状的过滤器1323是可以被直接放进盒子中去的。还有第二种实 施例是这样的，过滤器1323可以被缝纫机样的设备、吻合器、加热器或者其它技术所折叠 并密封。在此示例中，过滤器1323的边缘包括钩环系结装置(VELCRO)的相对部分。在其 它实施例中，其他固定或非固定附件或系结设备可以代替VELCRO。
图41为一种单盘装置1322实施例的示意图，在该实施例中该单盘装置1322被制成漏斗 的形状。盘的底部是开放性的，带有一个特定大小和形状的突出的边缘1350。即便没有冷 滤器，托盘边缘1350也能直接放进组织盒1351中去。在这种情况下，含有小的组织碎片的 液体能被直接倒入漏斗状的单盘装置1322中，液体就会流过组织盒底部，组织碎片可直接 在盒内被收集到。
这些设备不仅可以用于处理细胞学标本，还能用来处理诸如子宫颈内刮除术及其它外 科刮除术所获得的外科病理学标本。
还有一种实施例是不使用真空系统，离心管和托盘被直接被放在纸片、纸巾、棉花或 者其它能够吸水的材料上面，以帮助液体流过过滤器。
图42为改进的样品管A1422的示意图。样品管1422与过滤装置622很相似，只不过塞子 A上面有一个孔(或很多小孔)1425，并且还有一个突出的结构1426。这个突出结构1426可 能作为螺丝钉的一部分和作为支架，它能把塞子A从样品管1422中拔出以使两者分开。在管 腔内有一个非锥形的、内径减小了的底部区域或腔室，叫做样品收集腔1427。图43为改进的样品管B1522的示意图。样品管1522与样品管1422、离心管22以及过滤 装置622都很相似，只是样品管1522包括了非锥形的、内径减小了的底部区域或腔室1538， 还带有一个非锥形的、内径减小了的、圆柱形的腔，称作样品收集腔1527，这个样品收集 腔在图3的离心管22中有说明并标注为38 。
图44为一个支架1641的结构示意图。它包括了一个筒状结构1642、内针1643、带孔 1645的阀门1644、 一个带有螺丝1647的样品管支持器1646以及带孔1649的隔板1648。
样品管A1422可以直接与支架1641以螺纹系统连接，该螺纹系统是由突出部分1426和 支架上的螺丝1647组成的。塞子A1425上的孔则与支架1641的隔板1648上的孔1649相连接。 真空管1650能够放入支架1641的筒状结构1642内。内针1643将穿透真空管的盖子1651 。当 支架上的阀门被置于"开放"位置时，孔隙1645就会与隔板1648上的孔隙1649连通，真空 转移到了样品管A的内腔1427。于是，液体会流过过滤器(薄膜)并被收集在真空管1650 中。同时，细胞、细胞碎片、细胞器及/或组织碎片将会被过滤器(薄膜)阻留。这样一 来，细胞及/或组织材料会被备用真空装置所分开。这些材料被分开之后，样品管A也会与 支架分开，并且密封材料会把孔1425封住。密封材料可由一些能防止水泄漏的条带、凝胶 物质或其它物质组成，能够用于封闭过滤器中的任何间隙。还有包括诸如凡士林或粘性条 带或其它的密封材料的第二个塞子能够从外面把第一个塞子覆盖。然后，基质材料能够被 加进离心管中，从而制得细胞-基质混合物。在低温冷却后，混合物既能被压出，也能采用 其它的方式移出，比如把塞子从管中移走使其末端开放，用活塞把混合物压出离心管，这 个活塞是从顶端一直通到底部的。混合物将被直接放在特定设计好的组织盒的孔中。真空 管中收集得到的液体能被用于不同的检验，包括pH、化学的、生化的、免疫的、分子的以
及其它的研究。尽管控制阀是可选作控制真空的存在或解除的，但是在这个装置中，为了 节省产品的成本，可以不设置真空控制阀。
在另外一种装置中，样品管B1522只包括非锥形的、窄径的底部区域或腔室1538， 1538还带有一个非锥形的、窄径的圆柱形内腔一样品收集腔1527。样品管B1522可被放在管 的支持器1660内部，管的顶部1528是朝向支持器1660的底板1661的。样品收集腔1527会跟 支持器1660的接头1664的中心腔1665相连接。然后螺丝装置能够把支架1641与管支持器 1660紧紧地连接在一起。如上所述，真空管1650会被放进支架的桶状结构内。真空控制阀 门1644是用来控制真空的。当阀门被置于"开放"状态时，阀门的孔1645会与隔板1648上 的孔1649相连，样品收集腔、接头和针头的中心腔都会有真空出现。而当真空阀门被放在 "关闭"状态时，孔1645就不会与孔1649相连接，样品收集腔与针头也就不会有真空。在 穿刺过程中，当针头被放在目标组织中时，阀门会置于"开放"状态，真空管提供的真空 会转移到组织中去，细胞和组织碎片会通过针头被吸进样品管B的样品收集腔中去。细胞、细胞碎片、组织碎片会被样品管的滤器(薄膜)所阻留。从组织中吸出的液体会流过滤器 并在真空管中被收集。这样一来，目标细胞和组织碎片在抽吸的过程中会从液体中被分离 出来，以备用来制作细胞块。 一旦这个过程完成，真空控制阀会被重新被置于"关闭"状 态，样品管和针头内的真空也会消失。针头能从组织中移出，细胞和组织碎片不会通过针 头逆吸进目标组织中去。整个设备会被放在一个针头朝上的位置上。样品管支持器会与支 架分开，并且样品管B会从支架上被移走。孔隙1525会被封住，细胞-基质混合物会按照以 上所描述的方法被制作出来。虽然此发明装置优先利用靠细针穿刺技术得到的细胞，但是 靠其它方法获得的细胞材料同样能被用来从液体中分离细胞和组织碎片并制作细胞块。比 如，支持器1660的接头1664能和导管或其它管而不是针头连接。于是，该设备能被用于收
集其它过程如内窥镜检查法来源的细胞和组织碎片。内窥镜检查法包括但并不限于以下几 种关节(内窥)镜检查、支气管镜检查法、结肠镜检查、阴道镜检查、膀胱镜检査、 ERCP(内窥镜逆行胰胆管造影术)、EGD(食道-胃-十二指肠镜检查)、内窥镜活组织检査、胃 窥镜、腹腔镜检査、喉镜检査、直肠镜检查、胸腔镜检查。细胞也可以从灌洗过程中获 得，包括但不局限于支气管肺泡、乳腺管、鼻部、胸膜、腹膜、胃肠、关节镜、膀胱灌 洗术。值得注意的是，细胞也能采用导管收集，例如那些用于灌注的、心血管的、肾脏、 膀胱、尿道、血液动力学检测、神经学上的、以及其它手术操作过程中所用的导管。
阀门1644可以设计成不同形状并且安装在装置的不同位置。图45 (A)和45 (B)举了 两种不同阀的例子来说明推阀1744及旋转阀1844。图54举例说明一个由不同组件组成的 旋转阀。真空状态指示窗1846设计成通过显示不同的颜色来指示真空装置的开和关。例 如，绿色指示真空装置的"开"而红色指示"关"。在本实施例中，阀门1644安装在隔板 1648并且距离连接样品管的末端很近的地方。或者，阔门可以安装在装置的不同地方。阀 门1844由不同部分组成，包括一个真空状态指示窗1846， 一个空穴1847，齿轮1848，软塑 料盖子1849，弹簧1850，弹簧标准1851，弹簧1852，内针孔1853，筒1854，阻流板制动器 1855，阻流板1856，轴1856。
真空指示器将安装在系统的真空管内或与阔门连接。真空指示器可以反映真空管和/ 或样品收集管的实际真空状态。真空指示器可以根据不同的机制设计，如颜色改变，球形 结构体积改变，电信号或/和转换成的数字信号以及其他可能的形式。真空指示器是这个装 置的重要部分。
图46所示为样品管A与支架1641的连接状态。样品管1422能够通过螺钉1426和螺母 1427紧紧连接到支架1641上。塞子A1424能够紧紧连接到支架1641的隔板1648的一端。塞子 A上的孔1425能与隔板1648上的孔1649匹配并且连接，形成一个通道。
图47所示为有橡胶盖1651和管体1652的真空管1650。
18图48所示为真空管1650和支架1641的连接状态图。真空管1650能够放入支架1641的筒 状结构1642内。内针1643将穿透真空管的盖子1651。当阀门1644转动到能将自己的孔1645 与框架上的孔相通的位置时，真空将从真空管1650传送到样品管的通道1427或者通道 1527，依次通过内针1643，孔1649'孔1645，样品管A1424上的孔或样品管B1525上的孔和 薄膜1423。
图49所示为支持器1660示意图，它有一个底壁1661， 一个侧壁1662， 一个侧壁外表面 的螺丝1663和短接管1664。底壁1661是圆形并且有一个平坦的表面。短接管1664位于底壁 1661的中央并且有一个中央通道1665。短接管能够用来连接内针1666。侧壁1662是圆形并 且外螺丝可以用于连接框架1641。侧壁1662和底壁1661—起形成一个能够容纳样品管B1522 的腔。
图55所示为收集管2122 (2122A， B和C)示意图。图55A中，收集管2122A是由离心管 22修改得到的，该收集管2122A有一个锥形部分2136和一个非锥形的，直径逐渐縮小的底部 或者有平坦下壁2123的腔室2138。图55A举例说明收集管2122A通过柄或针2104穿透平坦下 壁2123并且伸入腔室2138的内部空间使柄上部2114位于下壁上方。简单说来，柄2104的上 部2114有两种特殊作用1)阻止收集的样本经柄回流；2)在可以用作包埋过程定向标记 的细胞基质混合物块的底部外表面进行点标记。基本上，细胞基质混合物制成并保持圆筒 状同时细胞置于底部表面区域，该底部需要包埋在最终的石蜡块切面。在操作过程中很容 易将顶部表面与底部表面混淆，因为他们非常相似。有了上部结构2114的存在，它将在混 合物G的底部占据一个小的空间。当混合物G从管内移出时将产生一个可以作为底部表面标 志的小洞(点标)。小洞本身能够用作定向标志。底部表面也能够用特殊染料逐渐染色， 于是小孔就会容纳染料从而指示底部表面。
图55B中，是收集管2122A的另一实施例2122B，收集管2122B在管2103的上部外表面有 一个螺纹2102。上部通过螺纹将收集管与特殊设计的注射器或其他真空系统连接。
在图55C中，是收集管2122A的另一实施例2122C。收集管2122C在管顶有"耳朵"或者 "肩膀"的伸出部分2118。伸出部分2118作为缺口的一部分连接到特别设计的注射器。支 持管2119也能加入这个系统中。该支持管2119有两个作用1)当收集管被离心以用来分离 上清和细胞时支持管2122A， 2122B， 2122C; 2)保护内针并且收集可能从收集管内泄漏的 物质。
图56举例说明特别设计的真空装置2141的框架。真空装置2141有一个筒2142， 一个活 塞2143及连接部分2146，连接部分2146内表面上的螺纹2147。在图56A中，隔片2148将筒 2142和连接部分2146分开，在隔片2148的中央有一处开口2149。在不同的形式中， 一片缓 冲垫2130能够安装在隔片的下表面，这个缓冲垫将直接与收集管2122 (A， B， C)的上边缘接触，更好的密封隔片与管上边缘的连接点。图56B举例说明真空装置的另一实施例的形 式。隔片被乳头状螺纹接套2131替代，该乳头状螺纹接套由连接部分2146和螺纹部分2147 组成。乳头状螺纹接套2131与收集管2122的上部突出部分2118连接。螺纹接套2131的直径 需与收集管2122大小适配。在另一实施例中，过滤膜2132能够置于螺纹接套2131的开口处 以避免收集的样品经螺纹接套2131的开口处2149泄漏到真空装置的筒内。
图57举例说明离心管22的不同的实施例的形式。图57A举例说明具有框架2422和开放 底部2423的收集管2222。
图57B举例说明平坦下壁2223。如图57D所示，框架2422和平坦下壁2223能够以不同的 方法一起装配，形成收集管2222A。
图57C举例说明平坦下壁2223的另一实施例塞子2225。将框架2422按入塞子2225，塞 子2225能够安装在框架2422B上，从而形成如图57E所示的具有平坦底部表面的收集管 2222B。缓冲垫2230能安装与塞子内表面从而更有效地密封框架2422和塞子2225之间的连接 处。
图57F举例说明框架2422C与塞子2226经螺钉连接的示意图。
图57G举例说明平坦下壁2223的另一实施例。在本实施例中，柄2104利用上部2014穿 透平坦下壁2223后固定于平台上。
图57H举例说明柄2104的上部2014的不同形式。在本实施例中，柄2104的上部有弯曲 2015。柄的上部开口处位于平坦下壁2223的上方，这个位置可以避免收集到的样品经柄回 流。弯曲2015将帮助指导收集到的样品沿管的侧壁储存以避免抽吸过程中样品扩散。针柄 能安装于平坦下壁2223的不同地方，包括中心或偏心位置，或者边缘。
图58举例说明腔室38和塞子2225之间连接的不同形式。图58A， 58B， 58C和58D举例说 明不同形式的腔壁2238A， 2238B， 2238 C和2238D及与之相匹配的塞子2225A， 2225B， 2225C和2225D。腔壁2238也能够由横穿整个腔的两部分连接而成，如图57A所示。
图59举例说明了收集管2222的不同形式，该收集管2222将其腔室固定于带有针的塞子上。
图60举例说明该装置的不同形式。在本例中，只涉及离心管22的腔室部分38。 图60 A是申请US60/846， 036的附图42的副本，描绘如下
图60 A举例说明样品收集器2002。收集器2002设计成包括三部分结构，包括带有中央 内腔2006的金属柄或针2004，急剧斜面2008和带有针的注射插孔2010。这个新颖的收集器 和常规针最大的不同之处在于，收集器的插孔设计成特别的大小和形状来确保插孔本身就 是样品收集器，而不是仅作为带有常规针头的注射器和注射器柄的连接者起作用。
本实施例所示的注射插孔是圆柱形的，当然也可以制成其他形状。插孔的底部2016应该是平坦的圆形或其他形状的。插孔的内部空间2012的直径应该至少为4mm (常规针头的注 射插孔的内部空间直径最大为4mm)。插孔的长度可变(2到25mm)，取决于不同程序的特 殊要求以及目标器官。金属柄2014的上面部分可以贯穿插孔2016底部并且通过长度不等的 突出物(0到20腿)伸入插孔内部空间2012从而固定。针2004和它的上面部分2014能够放置 于插孔底部2016的不同位置，包括中心位置，边缘位置或者偏心位置。柄的上面部分2014 可以是直的或者是有个引导收集到的物质到插孔侧壁的弯曲。插孔可能有"耳朵"或者 "肩膀"2018，可以作为缺口的一部分将收集器2002连接到一个真空系统中，比如注射 器。收集器也能够通过凝胶、胶水或者其他化学物质连接到真空系统。在FNA过程后，收集 器将通过物理或者其他方法从真空系统中分离出来。
图60B举例说明了弯曲的针柄上面部分2015。针的上面部分可能弯曲以引导收集到的 细胞或组织碎片到达管腔的一边。这个覆盖的部分能使组织细胞上行进入真空装置筒内。 弯曲的部分2015可以是针柄的一部分；或者可以从针柄底部的邻近部分像"伞"或者"盖 子" 一样展开。或者"伞"或者"盖子"结构也能够从针开口出邻近的底部附近展开。
图60C和图60D应用图57，图58和图59中的说明原则举例说明腔室的不同形式。图60D 举例一种形式，金属柄或针2004在下壁或者底部2016附近有上底，并且盖子2027展开覆盖 内腔2006的中心轴。结果，吸进内腔2006的细胞和/或组织直接导入旁路方向以减少细胞或 组织进一步向上吸进注射器筒造成组织损失的可能。在一种情况下，盖子2027形成针2004 的一部分。在另一种情况下，盖子2027形成下壁或底部2016 (图60D所示)。
图61举例说明一种注射器型真空系统2032。真空系统2032有一个筒2038， 一个活塞 2040和保险器2036，以及螺纹接头2034。螺纹接头2034和保险器2036的直径应该可以变化 以匹配针孔2002。另外，过滤膜2035可以置于螺纹接头2034开口的底处，以避免收集的样 品经开放的螺纹接头2034泄漏到真空筒内。
图62所示为"真空方法改良管"，是如图20到图32所示装置的另外实施例示意图，。 本实施例中，图62B中的塞子2625包括一个带有中心开口2649的平坦的底部2627。过滤膜 2630置于内底表面。
图62C举例说明通过安装塞子2625到管2622形成管2622A。
图62D举例说明图29和图31描述的真空装置1029的不同实施例的形式。本实施例中， 真空装置2629有一个筒2636， 一个底2631，展开底座2632。在筒2636的内表面上部有一个 螺钉2633。在一面的侧壁上，有带有"耳朵"或者"肩膀"的开放的塞子2634，能够经安 全器连接到注射器。
图62E举例说明管2622A与真空装置2629通过螺纹2636连接的形式。 图62F举例说明管2622的不同形式。本实施例中，管2622的框架与塞子的连接是螺纹连接。
图63举例说明图45A和图45B中说明的阀门的不同形式。本例中，没有内针。
图64举例说明图43中所示的样品管B1522和图49与图50中所示的支持器1660的不同形 式。本例中，样品管1522A与1522相同。支持器1660A没有螺纹接套出现。作为替代，针体 1604A穿透平坦下壁底壁1661A，并且其上面部分1614A伸入样品管1522A的内腔1527A。
图65举例说明图8中所示的温度培养箱16的便携形式。本例中，温度培养箱2316是电 池动力的并且方便携带。它包括电池2317，通过连接电线连接到电池的电阻2319，有内腔 2324的加热腔2320。基质容器2326含有能放入加热腔2320内腔2324的基质2328。还包括一 个开关(图中未展示)来调整腔内温度。温度可以在0 — 10(TC。
图66举例说明特殊设计的钳子，它可以用来将相对固态的细胞一基质混合物G从收集 管转移到如图8到图10所示的特殊设计的组织盒中。本例中，如图66A所示，钳80有两个通 过连接点84连接在一起的臂85。钳80的下面部分81是半环形的。两臂之间有空隙。当将两 臂彼此推近时，两臂的下面部分81能形成圆筒状。两臂之间形成的圆筒形的直径应该与腔 室38，样品管B1522，腔室2138，腔壁2238，插孔内部空间2012，样品收集腔1527和内腔 1527A的直径相匹配。
图66B所示为钳80下面部分的底面示意图。底部82应该是平坦的。
图66C举例说明两臂的下面部分的内部。在内部有像牙齿一样的结构83在转移过程中 用来帮助夹持混合物G。
图67举例说明如图11A和图11B所示的特殊设计的组织盒30的不同实施例。本实施例 中，组织盒30A在下壁有容许液体通过的狭缝或者开口，也有带有开放空间的腔室54A的吸 收皿31A。腔室54A大小形状应该与混合物G相匹配以保持G的形状和方向。另一实施例中， 在吸收皿下方或/和上方放置滤网或者滤纸以覆盖腔室，从而阻止混合物G中的细胞在操作 过程中丢失。在其他形式中，吸收皿31也可以与组织盒30的剩余部分形成一个单独整体。
图67C举例说明含有多个腔室54B和一个定向标志32的吸收皿31B的不同形式。标志32 可以是吸收皿31B的一个缺陷(例如一角的缺失)， 一块染色区域或者特殊标记。
图68举例说明图10，图11A，图19A，图19B和图19C所示的输送管26，输送管126，输 送管226和输送管326的不同实施例。本实施例中，输送管126A含有具有中心开放腔130A的 密封塞128A，密封塞128A的底部有或没有结构129A.。从中心开放腔130A到密封塞底部和混 合物G上表面形成真空状态，有助于在转移过程中控制混合物G。
图69为输送管126的另一实施例。本实施例中， 一个柔韧、狭窄的薄片132沿输送管 126B管壁安放，薄片132有手柄131可以使薄片132沿输送管126B移动。在把混合物G倒人管 126B后，手柄131将沿管壁向下移动。薄片132的下底碰到腔室38的底部表面并沿腔室38的
22底部表面向腔室中心弯曲。结构的弯曲部分133将有助于把混合物G从腔室转移到组织盒 中。薄片132能够设计成如图69所示的单一薄片。它也可以是多片放置在不同的方向上。它 可以放置在输送管的内部或外部甚至管壁内部。
图70举例说明离心管22的不同实施例。图70A示例了改良的收集管2722，含有一个筒 2701， 一个锥形区域2736和一个非锥形、逐渐縮小的区域或者腔室2738， 一个平坦下壁 2725。另外，针头2704穿透平坦下壁2725并通过或不通过上面部分2714伸入腔室2738的内 部空间2711。针体上部开口与平坦下壁2725内表面间的距离根据不同情况变化(0 — 1.5cm)。上面部分2714可以是直的或者弯曲的，如上描述。另外，注射器活塞2705也是本 实施例离心管的一部分。注射器活塞2705有一个下面部分是锥形区域2707的中心柱2706， 中心柱2706有一个平坦底部2708。即使本例活塞2705是最合适的，但活塞仍可以由不同材 料制成不同的形状。活塞2705与筒2701的内腔2710在大小和形状上吻合。在FNA操作过程 中，针体插入目的组织，活塞2705从筒的内腔拉出，在筒内腔里形成一个真空，从而将目 的组织经针体内腔转移。真空将目的细胞和组织吸引到腔室2738的内腔2711内。
图70B阐述了另外一个收集管2722的实施例。在这个实施例中，筒2730由筒上部2701 和筒下部2702组成。这两部分由接头2703连接在一起。这个接头2703可以安放在筒2730的 不同位置；甚至可以向下到达锥体区2736和/或者非锥体区的腔室2738。筒2730的内表面应 该是光滑的。安装接头的方法应该包括l.直接用凝胶、胶水、超声、UV光以及其他的方 法把两个部分连接起来；在收集完样品后，可以用力或者其他方法把这两部分分离开来； 2.利用图57，图58，图59和图60中的方法进行安装。
图70C阐述了收集管2722的另一实施例，支持管2719也可以加进这个装置。
图70D阐述了收集管2722另外一个完全不同的实施例。在这个实施例中，底部2725A 代替了平底的2725。基于图57、图58、图59和图60中阐述的原理，可以采用不用的方法把 底部2725A和腔室2738连接起来。
收集管2722有三种特殊的功能首先，它作为FNA装置进行工作，在FNA的操作过程 中，针头2704被放进组织内，然后活塞2705从针筒的内壁2710抽出，这样就在针筒内形成 真空，细胞和组织就被真空吸进腔室2738的内壁2711内。
其次，收集管2722是作为一个样本收集器来储藏收集的材料，被收集的材料通过针头 2704然后直接进入收集管2722的内壁2710。这个过程可以避免材料收集过程中的任何丢 失，收集过程包括材料从针头进入针座，再进入针座与收集器的接头处，接着通过一个 可能存在的橡皮奶头，最后进入收集器的收集空间，例如，注射器的针筒。
最后，收集管2722作为一个装置，在这个装置中，被收集的材料可以直接被制成细胞 块。从FNA收集来的材料可以直接储存在内壁2710，也可以储存在腔室2738的内壁2711里，
23但后者比较理想化。在完成FNA的过程后，其针头被一个类似钳子的特殊工具切断。在这个 切断的过程中，针头的远端被削尖，针头的内腔被密封，密封的方式有两种， 一是用力量 直接把针头压扁，二是用一些特殊的材料，例如石蜡、凝胶、胶带、橡胶或者其他的材料 塞住内腔。支持管2719可以套住收集管2722的底部。如果收集的材料少于300微升(ul)，可 以向内壁2711加入足够量的基质材料从而形成细胞一基质混合物G，然后把收集管2722放进 低温环境下，例如放在冰上，或者更冷的环境下几分钟，这时混合物G将会凝固。这时，混 合物G就可以从腔室的内壁2711里拿出来，然后转移到一个如图IO、图11和图67所描述的组 织盒内，而转移所使用的特殊输送管则像图IO、图ll、图19 (A、 B、 C)和图68中所描述的 那样，或者像图66中所描述的钳子80那样。如果收集的样品大于400微升(ul)，收集管 2722则放进一个特殊的离心机里进行离心，把细胞吸附在腔室2738的平底上，而上清液则 可以用不同的方法去除掉，这些方法主要使用移液管和图4和图5中所描述的便携式真空装 置14。剩下的细胞沉淀物则可以用上面所描述的方法制成细胞基质混合物G。
在图70B所描述的另外一个实施例中，收集完样品后，针筒2730的上部分2701和下部 分2702则从接头2703处分开，下面的部分则可以用上面描述的方法为细胞块的制备做准 备。
在图70D所描述的另一个实施例中，制备完混合物G后，并不是用输送管或者钳子把混 合物G从腔室转移出来，取而代之的是，先把底部2725A从腔室2738上分开，然后将混合物G 放进一个专门设计的组织盒30A (如图67中所描述的那样)中的腔室54A里面，而放置的过 程是用 一个搅拌棒把混合物G从腔室的下面开口处推出来。
这个装置同样也可以用在骨髓吸引术中。在现在的骨髓吸引术过程中， 一个带有又长 又宽针状物(11规格和51/2英寸)的特殊骨髓活检装置(例如，为LEE MEDICAL而制造的 LEE — LOK, LTD)用来刺穿皮肤，皮下软组织和骨头。在这个穿刺的过程中，在针状物的内 腔内放置一个搅拌棒以防止内腔被皮肤软组织和骨的碎片堵塞。穿过骨到达骨髓后，这个 搅拌棒被抽取，这时针状物的内腔被打开，灌注器就可以从内腔内吸取骨髓了。收集到的 骨髓可以用来制作涂片和细胞块。在现在的操作过程中，制备骨髓细胞块的步骤有两个 注射器抽吸和把收集到的骨髓转移到装置里从而制成细胞块。在收集管2722的例子中，收 集管2722的针头2704被设计成足够的大小和长度，从而与骨髓活检针状物的内腔相匹配。 这样，骨髓就可以直接被吸引到收集管2722腔室的内壁2711里，细胞块就可以按照上面所
说的方法进行制备了。
上面所阐述的方法和体系可以使得内科医生第一次就可以操作FNA，并且能在较短的 时间内使用相同的装置在相同的位置制备细胞块。与传统的FNA和细胞块制备过程相比，目 前的系统主要有以下几个有点1.能够最大限度地利用从FNA收集到的材料用于诊断目的；2.它花费较短的时间和较少的步骤来制作细胞块，并且能够縮短实际操作过程中的回转时 间；3.在制作细胞块的过程中，能够节省时间和劳动力；4.能够控制细胞块的大小、形状 和厚度，并且能够有效地使用有限的可及材料为IHC和其他研究(如果需要的话)制作足够 的切片。
图71阐述了收集管2722的另外一个实施例。在本实施例中，收集管2722A的针筒2701A 没有锥形的部位和非锥形、较小直径的腔室。底部2725A是平的或者弱曲线型的。针头 2704A的上半部分2714A和底部2725A在同一个水平上，并且没有凸进量筒的内壁。注射器活 塞2705底部表面2708A的形状和底部2725A的内壁是精确相匹配的。在这个例子中，当活塞 被放进针筒后，活塞的底部表面和底部2725A的内表面将会完全吻合，两个表面之间不会留 任何的空隙。
上面的收集管2722A的实施例与常规的带有针头的注射器相比，有以下几个优点
首先，金属针头直接连接到针筒的底部，内腔室直接到达针筒的内壁，并且有一个针 头和针筒的内壁。这种设置可以最大限度地减少液体的泄露，把材料保留在这些附加的连 接处和接头处。当使用这个装置去传递液态的药物或者化学物时，它将会比传统的注射器 更加精确。像这种精确的传递装置也许对某些临床操作具有巨大的意义，例如，如果所要 传送的药物有很强的作用和副作用、有毒或者剂量很少且很贵时。
其次，制作这种装置可以很简单并且很便宜。再次，使用起来很简单、友好，因为不 用单独打开注射器和针头，也不用把他们装配在一起就可以使用了。
最后，像一次性装置一样，这个装置可以有以下两个功能l.里面充满特定体积的液 体药物或者化学物质，并且针头的远端开口处被一种特殊的方法给封盖了，然后这个装置 才开始使用，它是特殊药物或化学物的一种特殊容器；2.它不用把注射器和针头装配在一 起，也不用在把药物输送到目的地之前把药物吸进注射器里，就可以把预充填的药物或化 学物输送到目的地。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为 准。
权利要求
1. 一种细胞块制备装置，其特征在于，包括在平面上延伸的底部；一个收集管，所述收集管是在所述底部上制成垂直的侧壁以形成的腔室；一个与所述腔室相连接的针头；一个与所述腔室相连接的真空生成器。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空生成器包括 与所述收集管相连的针筒；及 在针筒内可移动的活塞。
3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述收集管可移动地与所述针筒相连接。
4. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述针筒与所述收集管螺纹连接。
5. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述针筒与所述收集管直接连接。
6. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述针筒通过接头和所述收集管连接，在 外力作用下，通过这个接头能够把针筒与管分离。
7. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述针筒和所述收集管为一个整体。
8. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一个覆盖在针头轴上的盖子，所述盖子使针头在收集管内形成一个面向侧面的开口。
9. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述针头有一个孔连接收集管底部。
10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述针头的孔的开口方向和收集管的中轴 线不平行。
11. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，还包括 支持管，用于可移动性地支持收集管和针头。
12. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底部和所述针头连接在一起，能够移 动性地和收集管连接搭配在一起。
13. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底部和所述收集管形成一个独立的整体。
14. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括组织盒，所述组织盒包括至少有 一个腔的容器，每个腔的形状和大小同混合物G相匹配。
15. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一个可移动的温度培养箱，该温度 培养箱包括一个用来接收包含基质容器的内腔； 邻近内腔用来加热基质容器的内容物的加热器。
16. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括了一个钳子，所述钳子有一对钳 臂，所述钳臂具有向外的弹性，钳臂的底部具有同收集管内壁相对应的形状和大小。
17. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述针头的一端和收集管直接相连，并靠 近收集管的底端。
18. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空生成器包括一个真空管，用于给 腔室制造真空。
19. 一种细胞块制备方法，其特征在于，包括 通过针头把目标细胞或组织吸进收集管腔室； 使用收集的目标细胞或组织在腔室内制作细胞块。
20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，在腔室内把目标细胞或组织和基质进行混合。
21. 如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 在收集管内离心目标细胞或组织； 从收集管里去除上清液；把上清液去除后，再把基质加到腔室中的细胞或组织里。
22. 如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法还包括把目标细胞或组织和 基质混合后的混合物转移到一个组织盒里。
23. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括在收集好腔室中的细胞或组织 后把针头密封起来。
24. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括在收集好腔室中的细胞或组织 后把针头截断。
25. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述通过针头把目标细胞或组织吸进收 集管腔的方法包括在针筒内移动活塞，通过针头吸进目标细胞或组织，而针筒同收集管是连接的，从而 把从针头吸进的目标细胞或组织吸进收集管腔，该方法还包括，在收集完目标细胞或组织 后，把针筒和收集管分离。
26. 如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述腔室包括有底部和与底部相垂直的侧壁。
27. —种细胞块制备装置，其特征在于，包括 一个有底部的管；一个针头，所述针头的远端较尖锐，近端靠近管的底部，并且和管直接连接在一起。
全文摘要
本发明公开了用于收集目标细胞或组织，以制备细胞块的各种装置(2122，2141，2222，2002，2032，2622，2141，2320，80，30，2701)及方法。
文档编号C12M1/00GK101460604SQ200780001364
公开日2009年6月17日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者李荣山 申请人:李荣山