总结:组织芯片在肿瘤研究中的应用及制备步骤

我们相信,在生命科学飞速发展的后基因组时代,组织芯片将在肿瘤研究中发挥越来越重要的作用。

导言

随着二代测序技术在肿瘤中日益广泛应用,肿瘤组织的基因测序及DNA序列分析已经不是瓶颈。基因研究的重点已从结构转向功能,技术需求同时对多个患者的肿瘤样本在同一水平进行免疫组织化学染色及原位杂交等操作。

传统的肿瘤组织切片处理技术,在一个蜡块内包埋一个组织标本,因此只能切出含有一份组织样本的切片。不利于快速高效的进行大量肿瘤组织标本的处理,同时多个肿瘤组织切片标本之间不可避免的存在各种误差。

组织芯片(Tissue Chip)技术正是在此背景下,日益广泛的应用在肿瘤研究中。

组织芯片技术可以与其他很多常规技术如免疫组织化学(IHC)、核酸原位杂交(ISH)、荧光原位杂交(FISH)、原位PCR结合应用,从而实现一次检测获得成百乃至上千份组织标本在基因组、转录组、蛋白质组甚至细胞水平的检测结果。

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组织芯片的优劣势

组织芯片相对于传统的组织切片优势十分明显,规模大、通量高、标准化,组织芯片上的组织样本实验条件完全一致,有极好的质量控制,同时节省时间、节省试剂更是显而易见。首先,统一实验条件下的组织芯片,可以排除一系列复杂因素导致的组内或批间差异,使一次性多样本比较分析的准确性大为提高,可以分析出各个肿瘤标本之间的更加细微的组学差异(例如蛋白表达谱)。其次,组织芯片上所取组织样本定位准确,无效组织的数量大大减少。同时微小的样本组织采样基本不会毁坏原始蜡块,有利于医院内的病理档案保存。最后,组织芯片内阵列蜡块的制作和数据分析已能实现自动化,大大加快了实验进程。

目前组织芯片应用于肿瘤领域仍然存在一些缺点:由于肿瘤细胞的异质性,组织芯片上上直径0.6 mm 的样本能否全面代表原组织标本存在一定的争议。另外,组织芯片的制作仪器及分析系统目前价格昂贵,还没能大规模的推广应用。

组织芯片的制备步骤

根据制作方法,可以分为石蜡包埋的组织芯片和冰冻芯片两种。肿瘤中常用的是石蜡包埋的组织芯片,通过组织芯片制作机细针打孔的方法,从众多的组织蜡块(称为供体蜡块)中采集到数十至上百的圆柱形小组织(组织芯),并将其整齐排列另一空白蜡块(称为受体蜡块)中,而制成组织芯片蜡块。然后对组织芯片蜡块进行切片,再将切片转移到载玻片上制成组织芯片。

其制作步骤如下:

制作模具蜡块,大小为45mm×20mm,在模具蜡块上打出间距为0.1 mm、直径为0.6 mm 的小孔,每个小孔以坐标准确定位;

样本蜡块根据HE染色观察,对石蜡标本中有代表性的点进行标记,包括典型的肿瘤和相应的正常组织,选定并分别在HE切片和相应石蜡组织块上标记取样组织的位点,用内径0.6 mm 的不锈钢针进行穿刺,深度2~3mm,将其固定于模具蜡块的小孔内;

切片前,蜡块需在4℃中预冷4h左右,然后夹在切片机上进行修正,等修到全部组织完整为止。用-20℃预冷冰袋贴在蜡块上5-10min左右,快速连续切片30-50张左右,再用冰袋冷冻组织块。

将模具蜡块以4μm厚度切片,敷贴于载玻片或尼龙膜等固相载体上,就制成了组织芯片。

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图:组织芯片制备流程示意图

小结与展望

组织芯片作为一项新兴的生物学研究技术, 正以它优越性展示着自己的潜力。它的应用实现了对细胞、蛋白、核酸等生物组分的准确、快速、大信息量的检测,使实验效率大大提高。同时与二代测序技术配合使用,在寻找肿瘤基因变异及分子标志物中有很好的互补作用,提供了肿瘤诊断和预后的分子标志物的批量检测,在肿瘤研究中发挥着不可取代的作用。我们相信,在生命科学飞速发展的后基因组时代,组织芯片将在肿瘤研究中发挥越来越重要的作用。

推荐:巴菲尔组织芯片制备技术

巴菲尔生物采用高品质进口预制备受体蜡块,点阵排列整齐美观,并有多种规格可以选择;进口专用石蜡热稳定性佳,能确保组织芯与受体蜡块结合紧密; 还能做到切片及供体蜡块双标记,确保组织采样的准确性。

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实验完成后,巴菲尔生物会把石蜡组织样本,以及制作完成的组织芯片蜡块、完整的组织芯片10张及不完整的组织芯片若干张、HE染色1张全部给你,省时又省心。

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生物女学霸,一个自称学霸其实很渣的生物汪,
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  • 发表于 2019-06-18 16:44
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