用于將生物樣本包埋在塊體中的模具和模塑設備以及相關方法
【技術領域】
[0001] 在一些實施例中，本發(fā)明涉及用于將生物樣本包埋在包埋材料（embedding material)的塊體中的模具和模塑設備的領域，并且更具體地但不排他地涉及用于將活檢 樣品在切割之前包埋在包埋材料的塊體中的模具和模塑設備。
【背景技術】
[0002] 模具通常在處理生物樣本期間使用，例如用于將此類樣本固定在包埋材料的塊體 中。例如，通常由不銹鋼制成的模具用于將活檢組織的樣品包埋在石蠟塊體中。在切割樣品 以用于例如在組織病理學實驗室中在顯微鏡下檢查樣品之前執(zhí)行此類包埋作為預備步驟。
[0003] 活檢組織可使用各種方法中的一種從活體器官獲得。以下描述涉及獲得和處理用 于組織病理學的芯活檢組織；然而以下所述方法的相關步驟通常也用于制備其他類型的活 檢組織。
[0004] 芯活檢是用于使用芯活檢針獲得生物組織的樣品的例行程序。所獲得的樣品組織 具有長且窄的條狀物的通常的形狀一例如大約20mm長和大約1mm寬。在檢查之前芯活檢 樣品（core biopsy sample)的通常制備過程在例如US 7, 156, 814中詳細描述并且可包括 以下步驟：
[0005] a.生物樣品可能在浸入防腐液中之后放置在樣品盒中。在樣品盒內，使用盒蓋將 樣品輕輕地壓在兩片柔軟的材料諸如海綿之間，這防止盒內樣品組織的位移。樣品盒的示 例是美國SAKURA FINETEK公司生產的Tissue-Tek?Uni-Cassettes?。樣品盒然后標有識 別樣品及其來源的字母數字串（例如數字和字母）。
[0006] b.盒內的組織可通過旨在固定和干燥樣品的可能若干小時的化學過程獲取。該 化學過程可包括浸沒在中性緩沖甲醛防腐液、乙醇、二甲苯和/或石蠟中。然后干燥樣品組 織。
[0007] c.干燥后的組織從樣品盒移除并且放置在模具中，模具為大約樣品盒的大小。通 常使用一滴液體石蠟并且通過輕輕地按壓到樣品組織上直到石蠟凝固來將樣品組織固定 到模具的隔室底板。金屬模具的示例是由美國SAKURA FINETEK公司生產的Tissue-Tek? 隔室底板模具。
[0008] d.沒有蓋的樣品盒固定在金屬模具的頂部上，并且金屬模具和樣品盒內（也就是 說金屬模具和樣品盒之間）的空間填充有液體石蠟。
[0009] e.在石蠟塊體凝固之后，金屬模具被移除，從而使樣品盒（具有識別樣品組織的 標記串）填充有石蠟塊體以及在頂部上的樣品組織。
[0010] f.取出具有樣品組織的樣品盒用于切片。幾微米的通常厚度的切片取自石蠟塊體 的頂部表面，從而在其中承載樣品組織的切片。
[0011] g.所選擇的切片放置在兩塊玻璃板之間并且插入到用于熔化石蠟的烘箱。在移除 液體石蠟之后，取出兩塊玻璃板之間的樣品組織以用于例如在顯微鏡下進行檢查。
[0012] 美國專利5, 612, 218公開了一種用于將組織樣品包埋在石蠟塊體中的模具，其具 有帶底部的凹槽。設置在凹槽底部中的是腔，該腔的橫截面大體上對應于組織樣品的橫截 面。
[0013] 用于處理樣品組織的一些方法包括在將樣品組織包埋在塊體中之前將樣品組 織附接到樣品片材。一些此類方法在于2013年1月10日提交的國際專利申請公開TO 2013/105095中被描述，該申請以引用方式全部并入本文。此類樣品片材可在手動按壓生 物組織和樣品片材時或使生物組織和樣品片材鄰接時附連到生物組織。此類樣品片材還 可保持與生物組織附連，并且生物組織在浸入水溶液諸如甲醛中之后并且在化學過程施加 到樣品組織期間保持粘附到樣品片材，以便為檢查作準備，如上所述。如本文所述的樣品 片材的示例包括：纖維素酯的網狀膜，諸如由Millipore?生產的Immobilon-NC轉移膜；諸 如Whatman有限公司生產的混合纖維素酯膜ME 25或WME的膜；以及諸如Pall公司生產的 Supor?200PES膜式圓盤過濾器或由Whatman公司生產的NL-17或超強帶電膜的膜。樣 品片材的其他示例可包括諸如由Whatman公司生產的例如1級或42級或542級的纖維素 過濾器的膜。樣品片材的其他示例可包括覆蓋有膠水或另一種粘合劑材料使得樣品組織附 連到其的纖維素酯的網狀膜。樣品片材的示例還可包括紙或在接觸樣品組織和樣品片材或 在使樣品組織和樣品片材鄰接時通過膠水、粘合力、靜電力或使用任何其他技術可附連到 樣品組織的另外的薄且柔性的片材。

【發(fā)明內容】

[0014] 根據一些實施例的方面，本發(fā)明涉及用于將生物樣本包埋在包埋材料的塊體中的 模具的領域。根據一些實施例，本發(fā)明涉及用于在切割之前將活檢樣品包埋在包埋材料的 塊體中的模具。
[0015] 用于處理活檢樣品并且具體地用于將此類活檢樣品包埋在包埋材料的塊體中的 如上所討論的當前方法可存在顯著的缺陷。具體地，包括將活檢樣品包埋在石蠟塊體中的 上述步驟（c)可在對樣品組織在模具的隔室底板上的位置、取向和空間布置進行相對少的 控制的情況下執(zhí)行。在實踐中，樣品組織可能卷曲，可能局部地從隔室底板上升或甚至可分 成若干片。在從理想的水平和直的布置偏離的位置或取向中捕獲在塊體中的樣品可導致在 切割塊體之后在切片中的較小樣品尺寸，導致樣品的初始取向的喪失，以及大體導致降低 的檢查效率和檢測可能性。
[0016] 根據一些方法并且如上所述，例如使用一滴可快速凝固的液體石蠟并且通過在石 蠟凝固期間將樣品按壓到隔室底板上，樣品組織可附接到模具的隔室底板。此類按壓可例 如通過通常用手和使用尖的工具在多個點將樣品按壓在隔室底板上來執(zhí)行。由于不可確保 在樣品上朝向模具的隔室底板的均勻壓力，因而此類方法可能不是最佳的。當在一側上按 壓樣品時，另一側可從隔室底板上升。此外，當石蠟凝固時保持按壓到隔室底板上的樣品的 各點可保持被擠壓，而樣品的其他區(qū)域不被擠壓，并且甚至可輕微地從隔室底板分離。作為 使用尖的工具按壓樣品的替代方案，可使用具有平坦的、平面的底座的壓機（press)。理想 地，此類壓機可將樣品組織迫使和限制到如由壓機的平面底座大體上所指示的平面。然而， 在實踐中，如有可能，也難以在各種情況下按壓各種樣品時利用手施加的恒力。此外，即使 可確保恒力，特定樣品上的壓強取決于樣品的表面大小。此外，即使可確保恒定壓力，特定 樣品的擠壓量可取決于樣品的剛度。因此，當使用平面壓機時，一些樣品可朝向隔室底板被 過多擠壓，而其他樣品可被不充分按壓。此外，當使用壓機來將樣品手動按壓到模具的隔室 底板上時，不能完全避免在隔室底板和壓機的平面底座之間偏離平行。結果，樣品在一側上 可被更多地按壓并且因此在所述一側上被過多擠壓，并且可在另一側上可被更少按壓或根 本不按壓。
[0017] 處理樣品組織的一些方法包括在將樣品組織包埋在塊體中之前將樣品組織附接 到樣品片材。此類方法還可包括將樣品放置在模具中，使得樣品組織在樣品片材的面向模 具的隔室底板的表面上。圖1A示意性地示出承載兩個芯活檢樣品6的樣品片材2,該樣品 片材2定位在模具6中，使得活檢樣品設置在樣品片材和模具的隔室底板之間。根據此類 方法，另一個步驟可包括利用包埋材料在模具內形成包埋材料的塊體，該塊體將樣品片材 與生物樣品包埋在其內。圖1B以橫截面視圖示意性地示出包埋樣品片材2和芯活檢樣品 4的包埋材料的塊體8。
[0018] 通常，利用如上所述的樣品片材以有利于在諸如用于檢查的準備過程之類的過程 中處理樣品組織優(yōu)選于不利用此類樣品片材的可選擇的方法。具體地，附連到樣品片材并 且放置在模具中的樣品組織通常保持其形狀，并且因此保持直線性和平面性。通過使用此 類樣品片材，防止或至少最小化樣品的損失，特別是否則會損失的樣品小部分的損失。此 外，基本處理功能（諸如將樣品從一地方運送到另一地方）被簡化。
[0019] 然而，如果保持如上所述的樣品組織的樣品片材放置在模具的平面的隔室底板 上，則并入樣品組織和樣品片材的所產生的包埋材料的塊體可不不是最佳的。具體地，樣品 片材的未由樣品組織支撐的各部分可被折下，如圖1A和圖1B中示意性地示出。因此，樣品 片材的區(qū)段可位于切割石蠟塊體以獲得樣品組織的切片的平面中，并且妨礙或危害切割。
[0020] 因此，根據一些實施例的方面，提供了用于產生包埋在包埋材料的塊體中的生物 組織的模具。該模具包括配置成用于容納包埋材料的隔室，并且隔室包括隔室底板和從隔 室底板向上延伸的至少一個壁。隔室還包括從隔室底板向下延伸的至少一個凹入部，其中 該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個至少沿一個方向是彎曲 的，從而是中心傾斜的。凹入部配置成用于在其中至少部分地接納生物組織。模具由此被 配置成用于產生具有與該至少一個凹入部相關聯的至少一個突起的包埋材料的塊體，其中 生物組織至少部分地包埋在該突起中。
[0021] 根據一些實施例，凹入部具有不對稱形狀，從而大體上消除模具的旋轉對稱，除了 輕微的360度旋轉對稱，使得在模具中產生的包埋材料的塊體具有不對稱形狀，從而大體 上消除塊體的旋轉對稱，除了輕微的360度旋轉對稱。即使當樣品包埋在塊體內時，不對稱 塊體也允許知道和保持樣品的方向。例如，芯活檢樣品可放置在模具中，使得芯活檢樣品的 遠側更靠近塊體的特定側。由于沒有旋轉對稱，可識別塊體的特定側，因此即使當樣品包埋 在包埋材料中時并且即使因此可能看不到樣品，也可知道樣品的方向。
[0022] 根據一些實施例，隔室底板是非平面的。關于非平面的隔室底板，其意味著隔室底 板不是平坦的，因此大體上背離平面。根據一些實施例，隔室可具有構成隔室底板的第一上 表面，并且還包括階段式凹入部，該凹入部從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。根據一些實施例，凹入部可具有矩形形狀（在俯視圖中），其具 有從凹入部的底板向上朝向上表面延伸的壁。根據一些實施例，隔室底板可由單個步驟分 開，因此劃分成在一側上的上表面和在另一側上的凹入部。根據一些實施例，隔室可具有由 第一上表面組成的隔室底板、從上表面向下延伸的階段式凹入部以及從凹入部的底板向下 延伸的樣品凹槽，如本文中圖2和圖3所例示。根據一些實施例，隔室可具有松餅罐或雞蛋 卡通的形狀，其具有配置成用于在其中接納生物組織的凹入部的陣列。根據一些實施例，隔 室底板可具有波狀片材的形狀，從而配置成用于接納具有長且窄的形狀的多個樣品組織， 諸如芯活檢。根據一些實施例，多個樣品中的一個或兩個可放置在單個凹入部中。
[0023] 在一些實施例中，隔室是中心傾斜的或沿一個方向是凹狀的，從而沿該一個方向 從隔室底板的周邊到其中心界定向下的坡度，如以