[发明专利]分析基板涂覆装置和方法

说明书

发明背景

[0001]用能够提高生物样品(例如细胞、组织、流体、生物微分 子和大分子之类的样品)与分析基板之间粘附性的化学组合物来带涂 层的分析基板(本文中也例如称为显微镜载玻片或分析板)的方法是 公知的。最初，带涂层的分析基板通常是使其蘸上诸如明胶或白蛋白 之类的常见蛋白质类物质。这些组合物将使得分析基板具有弱粘附性 以将生物样品粘附到该分析基板上。然而，由于对提高粘附效果的需 要，带涂层的分析基板的方法发展到采用其它步骤和材料，例如利用 带正电的氨基酸如L-赖氨酸的聚合物(即聚L-赖氨酸)。在该方法中， 是将分析基板浸入溶解在常用实验溶剂，如乙醇或丙酮中的百分之 2～5的聚L-赖氨酸溶液中。这些方法可制造出粘附性提高的分析基 板，但其却不适用于最新开发出的实验方法，所述方法使得上面连接 有生物样品的分析基板经受极端苛刻的环境或条件，例如酶消化、微 波煮沸、压力锅处理、蒸锅煮沸以及原位杂交方式。

[0002]目前用来制备正性涂覆的分析基板(positively coated analytic substrate)的最为常用的组合物是硅酮聚合物3-氨基丙基三乙 氧基硅烷，该基板能够耐受最为苛刻的实验方法。这里使用的术语“带 正电荷的分析基板”涉及涂层赋予玻璃表面的“正”静电荷。该涂层 的“正”静电荷吸引通常呈“负”静电荷的生物样品。

[0003]目前通用于生产实验装置中的带正电荷分析基板(本文也 称为“带涂层的分析基板”)的方法是将所述分析基板浸入2％的3- 氨基丙基三乙氧基硅烷的丙酮溶液中2到10分钟。然后将这样处理 后的分析基板进行数次去离子水或者新制丙酮的清洗，再在室温下风 干，或加热到例如60℃下60分钟，或者过夜。然后将该带涂层的分 析基板在室温下存放在无尘容器中直到实验使用时。

[0004]为了实施该方法，实验人员必须花大量的时间来拆开普通 “未处理分析基板”的包装并将其放入分析基板装架上(例如显微镜 载玻片装架)，该分析基板架将单个分析基板彼此分隔开，以使得每 个分析基板的所有表面均能够被涂覆。这些将各单个分析基板从其原 包装中取出、将其放在装架中、使其浸入涂料溶液、清洗数次、然后 干燥、以及再次包装好该分析基板以便存放的繁琐操作步骤对于大多 数实验室来说是成本效率不高的。而且，以这种方式生产的分析基板 上的涂层质量也有所不同，因为已知的不可控变量和该方法过程中发 生的未知变数的缘故，例如所购买的不同批次涂料组合物之间的浓度 差异、不同人制备的工作涂料组合物溶液批次的浓度差异、所使用的 混合装置类型的差异(即移液管与量筒)、校正偏差、温度变化、以 及使用过程中工作涂料溶液的降解。

[0005]此外，当在涂覆过程中不严格遵循时间协议时，不同批次 的带涂层的分析基板之间在所述分析基板上的带电涂层中会存在数 种不一致性。例如，“欠涂覆的”或“欠带电的”分析基板会造成样 品与分析基板的不良粘着，从而引起样品从分析基板上脱落下来，显 然这是不希望发生的。而通过增加施加到分析基板上的涂料溶液的浓 度或者通过增加处理时间使得分析基板“过度带电”或“过度涂覆”， 通常会使得分析基板极其疏水(“低润湿性”)，这样分析基板会表 现出降低的或者未提高的粘附性质并可能造成用于可视化样品的测 试化学物质(例如染料和颜料)与分析基板的非特异性连接。过分疏 水的条件对于需要分析基板保持润湿性的自动化染色仪器来说是有 害的，因为随着分析基板的正电荷增加，分析基板的疏水性(液体排 斥性)也随之增加。

[0006]这些存在于分析基板涂层质量一致性中的固有问题是由 于生产这些带涂层的分析基板时的高度人为介入需要造成的。因此， 由于技术人员在日常基础实验中极其需要这类带正电荷涂层的分析 基板，故实验得选择从实验供应商处购买大量即用型的带电分析基 板。不幸的是，所有这些问题和质量不一致性仍然存在于这些市场上 可买到的分析基板中，即使这些供应商尽最大努力地改进带涂层的分 析基板的流水线生产之后也如此。