[发明专利]物质的电泳辅助染色

说明书

发明背景

本发明涉及对生物样品成像的染色。

用于透射显微镜，包括可见光显微镜和电子显微镜成像的器官组织样品和其他物质样品，通常是通过对样品进行一系列的化学处理，最后形成包埋样品的实心块。

在一种传统的组织样品制备过程中，首先将组织通过福尔马林、戊二醛或其他物质进行化学固定，这些物质可保护样品免予自我分解(自我降解)，可赋予样品刚性，增加样品的渗透性，从而提高了随后的溶液渗透。紧接固定步骤的是渗透这一步，这一步通过逐渐增加溶剂如乙醇和二甲苯的浓度来逐步替代其中的水，最后将其全部去除掉。紧接渗透的是石蜡包埋，然后将样品冷却到室温，使其凝固。另一种方法，组织可以用塑料多聚体来渗透，然后通过加热、紫外线或其他方式来使起变硬。随后将此坚硬的、渗透过的组织块安置在一个模子中，以石蜡或塑料来包被以产生组织块。

在组织切片机上对包含有组织的样品块进行切片。对于使用光学显微镜来讲，要将切片收集后放于载玻片上。切片在载玻片上固定好后就要利用能够标记特异细胞部位(如核酸、脂质等)的多种染料进行染色，或者进行免疫组织化学处理。

另外还有en boc染色法，其中整个样品是通过浸没染色，这一步是在以形成组织块的渗透和包埋之前进行的。然后进行组织切片进行透射显微镜成像，或者组织块本身的切割面可通过一种叫做组织块表面显微镜方法的加工过程进行成像。后一种情况包括了使用Surface Imaging Microscope(U.S.专利号4,960,330，″ImageRecording Apparatus″)，其中样品是经过en boc染色后利用非常不透明的介质进行渗透和包被，或者通过其他处理方法，这样就就防止了在组织块几微米深处产生的组织成像。通过这样操作就制备了一种与在传统的载玻片上固定发组织切片非常相似的薄的、‘实质’切片(virtual section)。

因为在组织块表面显微镜技术中成像的物质的体积是与传统的基于载玻片的技术中更加薄的物质切片相对较大，因而en boc染色就要对更厚的物质进行渗透。这种情况令人不快的延长了样品的制备时间。

在en boc染色中，可用于加速染色剂渗透如组织的方法包括合适的固定剂选择；应用加热、微波辐射、真空或超声波；以及向染色液中添加去污剂或其他化学品。然而，即使应用这些方法，染色剂渗透入体积相对较大的组织中也需要以天甚至周来计的时间。当染色剂分子或染色剂前体与大载体分子，如免疫组织化学操作中的用到的载体，相结合时，渗透时间就会更长。

发明概述

一般来讲，本发明特征在于通过应用电泳技术，来提高生物样品染色所用到的染色剂组分的渗透速度和渗透程度。电泳技术是指在电场的作用下带电分子在流体中移动的一种方法。染色过程中用到的染色剂或其各个组分包括自由染料(free dye)或着色剂分子、抗体的化学缀合物，核酸探针和其他高分子量载体分子，如抗体。

本发明的特征在于一种可对生物样品进行en boc染色的方法，包括以下步骤：(a)将样品浸入染色液中，这种染色液含有一种离子导电溶液(ionically conductive solution)以及一种与样品组分相结合的染色剂前体或带电染色剂分子，以及(b)施加穿越染色液的电场使染色剂分子渗透过样品。提高了染色剂对样品的渗透作用。

本发明的方法的另一特征包括：(c)将含有第一抗体的样品浸没到染色溶液中，这种溶液含有离子导电溶液和可与第一抗体进行结合并且带有电荷的第二抗体；以及(d)施加穿越染色液的电场使染色剂分子渗透过样品。提高了第二抗体对组织的渗透作用。

在本发明的另一种优选实施方案中，含有第一抗体的样品是浸没在含有可结合到第一抗体上的第二抗体的溶液中。

在本发明的一种优选实施方案中，在将样品浸没到染色溶液中之前是将样品用凝胶支持物进行渗透作用。

在本发明的一种优选实施方案中，施加的电压为50-700V，优选的是100-400V。维持电场的时间为1-25小时，优选的是3-15小时。

在本发明的另一种优选实施方案中，染色液包括染色剂前体和染色剂分子，或第一抗体与第二抗体，此处所选的分子对可在电场中以相反方向运动。将一种组分，如染色剂前在样品的第一面加入染色液中，第二种组分，例如染色剂分子在样品的另一面加入染色液中。