[发明专利]取样系统

说明书

该发明旨在提供一个可重复取得样品20的样品收集系统。该发明的系统中包含至少一个或多个中空取样针1以从生物样本3中获取样品20；一个注射装置83，一个螺线管87和一个储液池88以形成一个流路体系，使溶液10流经取样针1，样品20可随溶液10一同排出取样针1，以便回收样品20。

技术领域

本发明涉及一种可以用于多种样本如单细胞以及动植物等生物样本组织微解剖切块的大规模快速取样系统。

背景技术

随着人类基因组计划的完成，基于基因或基因表达的对生命的理解与利用的运动日趋活跃。在此大环境下，人们越来越认识到包括癌症等在内的生物病理组织是各种细胞群的聚集体，为了了解疾病以及做出适当治疗，每个细胞或细胞聚集体(组织切片)组成的组织的基因(基因组)、基因表达(转录组)、代谢物(代谢组)、蛋白质(蛋白组学)等的详细分析日益重要。基于此背景，研究一个细胞中的基因组、mRNA(转录组)、代谢物(代谢组)、蛋白质等成为热点。

另一方面，单细胞分析技术是分析悬浮细胞(如免疫细胞)的强有力工具。然而，组织内细胞无法按原样进行分析。这些细胞必须经过分离，才可进行如基因表达的分析。但分离过程会改变细胞实际状态。因此，需要开发能保持细胞或细胞聚集物自然状态的分析技术。为了满足上述需求，一个具有极有前景的方法已被开发，其使用显微组织切片而非大的组织切片。为了实现此目的，迄今为止，使用激光捕获微解剖(laser-capture microdissection，LCM)通过激光切割、收集样品(如：后文所述的A公司的商业化产品)。但该LCM系统价格较高，且受限于可被切割的样本种类。因此，非常需要开发一个简单的系统。

近日，市面上推出了一款使用玻璃毛细管挑取单个细胞的系统。由于玻璃易破损，该系统不适用于具有坚硬细胞壁的植物样本等生物样本。另一方面，研究者使用一个四点针尖的不锈钢中空取样针建立了一个显微切割系统(参考专利1)。然而，此类取样针极易在样本收集过程中受到损伤，因此载物台与样本之间会放置一个十分厚的凝胶平板。然而，样品在凝胶上的移动或形变，会降低显微切割位置选取的准确度。

进一步来说，根据使用中空针或毛细管的取样系统，在下一次挑取前，需要更换新的毛细管或蘸取清洗缓冲液清洗针尖，从而较难快速取样，上百个区域可能需要较长时间。长时间的取样过程中，若目标样本为冷冻样本等，则较难保持样本形态，如mRNA等生物分子的降解不可避免。因此，使用传统方法取样获得样品数量有限，传统方法不可能从一个样本中收集来自不同位置的许多微型切片。目前，公开报道的样品采集系统可使采样针沿X，Y，Z轴移动来采集回收样本，该法也可通过手动操作获取、回收样品。这两种情况下，采集与回收样品需要花费较多时间。为了快速收集样品，应采用具有两种速度的控制装置。样本采集应使用具有小步长的步进电机，以通过在平面上较短的移动距离精确样本防止位置。而样品回收则适合使用较大步长的步进电机，若使用可精确控制的小步长的电机、将取样针移动至一个大型装置(如效价板)需要较多步骤，这会增加运行时间。

另一方面，为了对切割的样品的基因组、蛋白组、代谢组以及基因表达进行分析，样品需转移至较小体积的反应室内。因此，需要开发所有的操作需要平稳地并且自动化进行的系统。在单细胞分析中，靶细胞需要在多孔的微孔培养板内进行培养，随后通过抗原抗体反应使用荧光染料标记靶细胞。随后靶细胞被转移至反应室内的微量滴定板上进行样品制备。转移步骤耗时耗力。虽然有用于将细胞从微孔培养板转移至反应室内微量滴定板中的自动化装置，但是转移一个细胞仍然需要耗费数十秒甚至几分钟的时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO 2013/125141

专利文献2:日本未审查专利申请公开号.2010-029178

发明内容

发明要解决的问题