[发明专利]复合型生物组织及细胞芯片

说明书

技术领域

本发明专利复合型生物组织及细胞芯片涉及分子生物学、临床医学中细胞学诊断、兽医学、动物学、医学形态教学等学科。

背景技术

生物芯片是把电子技术中芯片的概念引入到生物技术领域，它是把生物材料(可以是基因、蛋白质、细胞、组织)按照不同的要求，以一定的数量、顺序排列在玻片、塑料、琼脂等载体上，提供给医学生物等领域做研究使用。目前，单一的基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片都有比较成熟的技术、产品和市场，而据查新结果，复合型生物组织及细胞芯片国内外尚无报道，属国内外首创。

复合型生物组织及细胞芯片是把组织芯片和细胞芯片的技术相互加以融合创新，把组织和细胞标本按照组织标本的处理方式，同时列阵于同一载体上，同步进行后续的免疫组化等实验。复合型生物组织及细胞芯片中的组织部分与现有组织芯片制作方法基本相同，而细胞芯片的制作与现有细胞芯片的制作技术完全不同。传统的组织芯片、细胞芯片是分别把组织和细胞放置在不同的载体上，是在不同的实验条件下进行的分项实验，不能进行组织及细胞间的相互比对研究。细胞芯片只能以观察细胞的外表面为目的进行实验结果判定，不能深入到细胞内部，同时，在临床细胞学检查中，细胞芯片不能以高通量的形式进行，如血液病的诊断，不能进行批量病例的诊断工作，延长了病人等待结果的时间，浪费昂贵的免疫组化抗体；因此，单一的组织芯片、细胞芯片在实验研究和临床诊断工作中都受到很大的制约。复合型组织及细胞芯片很好的解决了这个问题，首先，理念上突破传统单一组织或细胞的层面，把组织及细胞放置同一载体上进行实验，相同的实验条件和实验内容，使组织及细胞间可进行比对研究，这也对传统生物芯片在概念上有很大的创新。在制作复合型生物组织及细胞芯片过程中，细胞标本的处理，也完全不同于传统细胞培养分离的方法，而是按照组织标本的处理方式处理细胞，以石蜡包埋，最终，可以得到细胞的切片，使细胞内部细胞器的形态观察成为可能，给研究者提供更多的细胞内部信息，在临床细胞学检查中，可以批量细胞标本的实验，给病人赢得宝贵的治疗时间，大大降低免疫组化实验中抗体的使用量。该项技术产品的推广应用，将有巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明主要解决三个问题：1、生物芯片中基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片、组织芯片单一层面研究有很大的局限性，实验条件不可控制因素多，质量控制难，浪费时间及实验试剂、耗材等等，2、不同层面芯片实验结果比较起来十分困难，不能进行比对研究，很大程度上影响了实验结果的综合分析判定，3、临床恶性肿瘤疾病尤其血液病诊断工作中，单一病例实验诊断，病人等待检测结果耗时长，耗费昂贵抗体等问题。

按照这样的理念，本专利提出全新的产品设计思想，把不同组织及细胞标本经处理后以列阵方式放置于同一载体上，明显增加了标本放置数量，也由原来的单一组织或细胞标本，增加为两类标本，一类是组织标本，一类是细胞标本。产品的实验开始于细胞标本的固定，传统的细胞固定尤其是血液细胞的固定，会受到细胞内外渗透压的影响，很容易破裂，因此，要保存完整的细胞形态，以等渗中性甲醛为固定液，效果良好，组织的处理相对容易，按照传统方式脱水、包埋即可。芯片的制备是第二个关键环节，单纯细胞标本，没有组织构架支撑，不易形成有形的形态，对制作复合型组织及细胞芯片的细胞再取材是很大的考验，多个环节中都要按照组织取材式的目的，来进行细胞的脱水、浸蜡、包埋，最终才能达到细胞不至于散落，形成理想的细胞蜡块待用。第三个环节是组织及细胞蜡块的切片、裱片、烤片、染色，玻片的处理最为重要，处理好玻片，才能使芯片蜡块上的毫米大小的组织及细胞标本在染色中不至脱落。经过多道程序处理玻片，使其能够达到粗糙而不模糊，不影响镜下的观察，而后，进行裱片处理，完成芯片的制备。

不同生物标本组织及细胞放置于同一载体上，进行相同的后续试验，使得多层面的芯片比对研究成为了可能，而在此过程中，细胞的切片处理，完全充分暴露了细胞内部结构，观察更为全面详尽。多标本的列阵排列，数量的增加，能够对临床恶性肿瘤病例的进行批量实验诊断，明显缩短病人等待实验结果的时间，尽早进入治疗阶段，赢得了时间，赢得了生命。

本发明优点在于：理念新，首次提出复合型生物芯片的概念，也可以对不同芯片进行比对研究，扩大了医学及相关学科的研究范畴。实用性强，不同芯片的比对研究，给医学基础科研提供了很好的科研思维，将大大的增加研究信息的获得。临床恶性肿瘤病例批量实验诊断，很好的解决了病人长时间等待实验结果的问题。

实施方式

首先是进行复合型生物组织及细胞芯片的设计，按照不同的用途目的确定复合型生物组织及细胞芯片标本种类，病例(标本)数量的确定，标本的处理方式；其次，对组织及细胞标本的处理，先对细胞标本进行3000转/分的离心、盥洗三次、然后，选择多种传统甲醛、等渗中性甲醛、丙酮等组织固定液，按不同配比试验，最终，选取等渗中性甲醛为固定液固定细胞标本，固定8小时以上，然后进行脱水、包埋、切片、染色、诊断处理；组织的处理相对容易，按照传统方式脱水、包埋即可。第三，制作空白蜡块模，对玻片载体表面进行糙化处理，并进行复合型生物组织及细胞芯片制作前的再取材、包埋、切片，对处理好诊断明确的组织及细胞标本蜡块进行再次取材，然后，把取出的组织及细胞柱放入空白蜡块模中，再次包埋芯片蜡块，形成芯片蜡块，进行切片，以糙化后的玻片裱片，完成复合型生物组织及细胞芯片的制作。