高清智能数字化成像系统精准标记制作优质组织芯片应用初探
从2003年SARS到2020年COVID-19的肆意横虐，让我们看到了生物领域研究有待加强，作为全国领先的生物组织芯片研发生产基地，公司已经承担了全国知名科研机构和院校的组织芯片研发和销售，涉及范围广，承担部分研究课题，并且和天津等研发机构合作建立数字化智能芯片分析和诊断阅片系统，保证广大客户需求。究竟，组织芯片是什么？都应用于哪些项目？下面我们来具体谈谈
组织芯片(Tissue Chip)，也称组织微阵列(Tissue Microarrays)，是生物芯片技术的一个重要分支，是将许多不同个体组织标本以规则阵列方式排布于同一载玻片上，进行同一指标的原位组织学研究。该技术自1998年发明以来，被认为是在生理学、病理学、细胞生物技术等方面的一个革命性技术创新，克服了传统病理技术只能逐个组织切片进行病理研究的落后方式，组织芯片可以同时平行地研究组织细胞形态，成百上千倍的提高了研究效率，减少时间和资金耗费 ；可以进行一个特异性基因蛋白在几百乃至上千种疾病样本中的表达及功能状态，避免了传统技术在不同实验条件下结果的差异性，对比性强，使信息来源可靠确实；可以快速筛选出有预防、诊断、治疗用途的基因和蛋白分子，因而在生命科学的诸多领域均有重要价值和广泛用途。
【优势】它克服了传统病理学方法中存在的某些缺陷,使人类第一次有可能利用成百上千份自然或处于疾病状态下的组织标本来研究特定基因及其所表达的蛋白质与疾病之间的相关关系,同时克服了传统方法操作复杂、自动化程度低、检测效率低等缺点,既可以进行基础研究,也可以进行临床研究。
【特点】准确、平行、快速、高通
【应用领域】疾病诊断、药物研究筛选、基因表达分析、基因突变的确认、基因分型、新基因的发现
具体来看，组织芯片具有高效的特点，又能根据不同的需要随意组合，因此组织芯片的应用潜能仍很广阔，可从以下几点详述：
1 对形态学的贡献：形态比较、特殊形态的提取，将病理切片的不同部位、不同结构同时平行地呈现于一张芯片中，可进行较为精细的比较。如HE染色 、特殊染色方法等。
HE染色步骤：
- 1）脱蜡至水 (每步5min)
- 2）苏木素染色 (10min)
- 3）水洗 (5min)
- 4）0.5-1%盐酸酒精分化 (3sec)
- 5）水洗 （5min）
- 6）返蓝 （1min）
- 7）水洗 （5min）
- 8）镜检着色 看核染情况
- 9）伊红染色 （10min）
- 10）水洗 （5min）
- 11）80%酒精 （10sec）
- 12）95%酒精 （1min）
- 13）无水酒精Ⅰ 3min
- 14）无水酒精Ⅱ 3min
- 15）二甲苯Ⅰ 5min
- 16）二甲苯Ⅱ 5min
- 17）中性树胶封片
2 多肽和蛋白方面的研究：免疫组化染色（IHC染色）：免疫组化，是应用免疫学基本原理——抗原抗体反应，即抗原与抗体特异性结合的原理，通过化学反应使标记抗体的显色剂（荧光素、酶、金属离子、同位素）显色来确定组织细胞内抗原（多肽和蛋白质），对其进行定位、定性及定量的研究，称为免疫组织化学技术。
IHC实验方法：组织芯片的面积较小，各操作环节需要轻柔操作，以免组织脱落
实验详细染色步骤：
- 1） 60℃烤片20分钟，常规脱蜡水化；
- 2）抗原修复：以0.01M CB（pH6.0）或EDTA（pH9.0）高压修复抗原，冷却至室温，PBS洗5分钟×2次；
- 3）3％H2O2-甲醇封闭内源性过氧化物酶，室温10分钟，PBS洗5分钟×2次；
- 4）滴加一抗体xxx，4℃ 过夜；
- 5）0.1%Tween-PBS洗8分钟×3次；
- 6）滴加聚合物增强剂，37℃孵育20分钟
- 7）0.1%Tween-PBS洗5分钟×3次；
- 8）滴加酶标抗鼠/兔聚合物，37℃孵育30分钟；
- 9）0.1%Tween-PBS洗5分钟×3次；
- 10）DAB显色，水洗终止显色；
- 11）苏木素复染、水洗、分化后充分水洗返蓝；
- 12）常规脱水透明，中性树胶封片；
3 对分子方面的研究：原位杂交或荧光原位杂交：原位杂交是指将特定标记的已知顺序核酸为探针与细胞或组织切片中核酸进行杂交，从而对特定核酸顺序进行精确定量定位的过程。
实验方法：组织芯片的面积较小，各操作环节需要轻柔操作，以免组织脱落
荧光原位杂交（FISH）实验步骤
- 1）组织固定：组织取出洗净后立即放入固定液（DEPC水配制）中固定2-12h。
- 2）脱水：组织固定完成后经梯度酒精脱水后浸蜡，包埋。
- 3）切片：石蜡经切片机切片，摊片机捞片，62°烤箱烤片2h。
- 4）石蜡切片脱蜡至水：依次将切片放入二甲苯Ⅰ15min-二甲苯Ⅱ15min-无水乙醇Ⅰ5min-无水乙醇Ⅱ5min,自然晾干，DEPC水浸泡。
- 5）消化：根据组织固定时间长短，切片于修复液中煮沸10分钟，自然冷却。后基因笔画圈，根据不同组织不同指标特性，滴加蛋白酶K 37°消化 20 min。纯水冲洗后PBS洗3次×5min。
- 6）预杂交：滴加预杂交液，37°C孵育1h。
杂交：倾去预杂交液，滴加含探针xxx杂交液, 浓度xx，恒温箱37度杂交过夜。
- 7）杂交后洗涤：洗去杂交液，2×SSC，37°C 洗10min，1×SSC，37°C洗2×5min，0.5×SSC室温洗10min。若非特异杂交体较多，可以增加甲酰胺洗涤。
- 8）DAPI复染核：切片滴加DAPI染液，避光孵育8min，冲洗后滴加抗荧光淬灭封片剂封片。
- 9）镜检拍照
4 对遗传信息学的贡献：方便准确地进行DNA和RNA的定位提取：可以相对准确地提取纯度较高的细胞群，提高DNA和RNA的丰度。
在强大生物组织库和繁多组织阵列种类的基础上，公司与国家、省级公共实验平台及国内知名高校生命科学研究实验室建立了广泛的合作关系。拥有一批具有生物医学背景、热爱生命科学研究的留美博士和国内知名高校的博士、硕士研究生、高级技师和经验丰富的实验操作技术人员。公司拥有独立的病理免疫学平台、蛋白免疫学平台、分子生物学平台、细胞学平台。公司承接整体课题研究，可开展分子生物实验技术、细胞实验技术、病理实验技术、动物模型构建、荧光原位杂交技术等服务，并提供技术攻关、研发等相关服务。
我们通过科研攻坚，对53种组织芯片微阵列模板进行电脑排版智能化设计，运用高清智能数字化成像配合专业病理医师精准标记，根据细胞核和细胞浆有效靶组织精准定位，按照新方法在原先制作组织芯片基础上同步制作组织芯片53套。结果，50套组织芯片无效点率降低了50%，一套组织芯片由于分层坏死，无效点率与原先持平。从上可以看到新方法制作组织芯片大大降低了无效点率，有效解决了国内组织芯片生产无效点多，组织细胞退变，出血坏死多等一系列问题，大大提高了组织芯片微阵列核心质量，并且得到知名研究机构的肯定。进行一系列阵列块内受体块改革，基本做到靶组织样本柱柱芯一体化，保证了微阵列内个点的连续性和一致性。运用光镜精准筛选配合数字化扫描成像技术观测IHC抗体表达和FISH发光细胞定位及强度有了很大提高。
欢迎广大生物医学界，药学界学者能够使用我们公司的组织芯片和技术服务，我们也以此为荣，希望我们优质的服务和良好的技术给广大客户带来惊喜和满意。
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