制作组织芯片的几点体会

陈亚丽陶玉曹松刘玉山赵斌何松

陈亚丽陶玉曹松刘玉山赵斌何松(通讯作者)

（江苏省南通市肿瘤医院226361）

【摘要】组织芯片也称组织微阵列，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。组织芯片具有高效、快速、成本低、信息含量高、实验误差小、一次性实验即可获大量结果等特点。该技术自1998年问世以来，得到了大范围的推广应用。

【关键词】组织芯片制作过程体会

【中图分类号】R319【文献标识码】B【文章编号】2095-1752（2013）23-0314-02

组织芯片可用于组织中的ＤＮＡ、ＲＮＡ和蛋白质的定位分析和检测。像普通组织切片一样，可做ＨＥ染色、特殊染色、免疫组织化学染色、ＤＮＡ和ＲＮＡ原位杂交、PCR检测等。一个组织芯片蜡块可做100～200张连续切片。组织芯片的制作方式主要有石蜡切片法和冷冻切片法，目前以石蜡切片法为常用。

制作过程包括：1）空白受体蜡块的制作2)取样与种植3)融合与二次包埋4)制成组织芯片蜡块。组织芯片设计的理想状况是：1）将更多的标本整合到同一蜡块上；2)理论上所取的组织芯切面在同一平面上；3）组织芯表层和深层最好是均质的。设计和制作成功的标准是：组织芯片切片上95%以上的组织点达到清晰、取材准确充分。

近年我们购进了国产“石蜡组织芯片组合工具”，并先后制作了乳腺癌、肝癌、淋巴瘤、胃癌等组织芯片，现将我们的制作体会总结如下：

1、制作空白受体蜡块应要先根据蜡块数及组织芯的大小设计合适的组织阵列图，阵列图的上、下、左、右方位要明晰，尤其是要注意做好阅读的起始和结束标记，否则做成的组织芯片容易发生信息混乱。

2、一个优良的芯片蜡块可连续切200张左右的芯片，确保供体组织的厚度一致性，对提高芯片的利用率十分重要。但由于用于科研的组织蜡快大多都是档案库中陈旧的蜡块，有的已经被重复切片数次，所以组织的厚度可能变得很薄，仅凭制作者肉眼和经验判断组织厚度，可能会造成对芯片中其余宝贵资源的浪费。最好的办法是对组织厚度有疑问的蜡块先放入包埋机蜡缸中融化，搞清楚组织的真实厚度。在实践过程中我们还发现，有的组织存在厚薄不均现象，所以在蜡块融化重新包埋时，将蜡块号记下，并对组织厚的部分在整个蜡块的区域做上记号待用。如果组织确实偏薄，可选取两个区域取样，去除组织芯后面多余的蜡，削平两块之间的接触面，将两块叠加起来种植并压紧，这样组织芯就变厚了。既避免了个别组织芯过薄而影响其它组织芯的问题，还解决了二次融合时因组织芯过薄而造成移位的问题。

3、融合前，种好组织的受体蜡块底部与玻璃板之间可能存在少量蜡屑，这些蜡屑虽然很少但是如果不去除干净，二次包埋时容易产生气泡。可滴几滴二甲苯于玻璃板上，将种好组织的受体蜡块放上轻轻研磨，再将蜡块移到金属薄板上，放在包埋机包埋台中央的金属板上加热，温度在石蜡熔点左右，组织底部的空气会随着温度的上升从孔隙中浮上来。也可以将包埋板自然冷却后置于冷冻台上，剥离开观察空洞情况，如果有明显的空洞，用刀片将空洞划至蜡块边缘，重新融合。这样做可以减少空洞情况，避免空洞对切片的影响。

4、由于组成芯片的组织可能来自不同年份或不同单位，因而当时的组织处理状况不尽相同，所以在对芯片进行各种研究时可能会产生个别组织芯脱片。我们的解决办法是：在做芯片前先将蜡块切片贴于防脱胶载玻片上，65-70℃烤箱过夜，二甲苯脱蜡，酒精梯度脱水，置于免疫组化抗原修复液中进行高压修复。如果组织脱片，一种情况是放弃制作芯片；还有一种情况就是将组织重新处理让它不脱片。

5、组织芯片的构建和切片中所使用的石蜡,由于在打孔放组织块时要不断受到外力的冲击,蜡块存在易碎、裂开等问题,在切片时,不利于保持石蜡切片的完整性和连续性。因此,要切好一张完整并且能够连续的切片,必须对常规用的石蜡进行改进,组织芯片所用蜡必须做到即要有一定的硬度,又要有一定韧性。莱卡优质进口蜡片,在硬度和韧性方面均是较为理想的，也可以58℃的国产蜡加入2.5%左右的蜂蜡。捞片时应先将切好的蜡片放入30%的酒精中展开后再用载玻片捞起放入42℃左右的温水中，促使蜡片更加平坦无褶皱，再附着于防脱载玻片上。烤片前必须将切片及周围的水擦干才能放于65～70℃的烤箱中进行烘烤，如果载玻片或蜡片周围带有水分直接烘烤，突然遇热会造成蜡片中的各个小组织的排列顺序移位，给后续的染色及判读造成困难，影响实验和科研的质量。染色过程应当动作轻柔、尽量减少在溶液中的浸泡时间,以防止在染色过程中脱片。

组织芯片可同时检测同一种肿瘤不同阶段的基因表达状况，能在一张切片上同时看到一个肿瘤组织在原位，转移，复发中的基因扩增情况。芯片中组织标本的代表性，与基因芯片不同，组织芯片其精确性并不与点阵数目呈完全正相关，主要问题是取样点小，在构建肿瘤组织微阵列时所取样本是否正确，且由于肿瘤细胞存在异质性，所取位点不能完全代表肿瘤的全貌。但根据对乳腺癌预后相关标记物（ER,PR和HER2）的对比分析表明，从组织块获取一个点与常规组织切片的符合率超过90%，而2个点即可达到95%以上的精确性，多点取材，组织芯不能太小。

此外，取样标本能否代表肿瘤病理学和生物学特点是关系到研究结果可信度的关键问题，制备完芯片后在光学显微镜观察HE染色大组织切片与对应芯片点的上形态学无差异，肿瘤组织多处取材行大组织片HE染色，与组织芯片对应的点比较，发现芯片点组织可以代表肿瘤组织大部分的病理特点。我们在标记取材部位时的原则是选取可代表肿瘤大部分区域病理特点的部位，避免坏死区域，尽量靠近与正常组织临近的肿瘤区域取材。

结束语：组织芯片对人类基因组织学的研究与发展，尤其对基因和蛋白质与疾病关系的研究，疾病相关基因的验证、新药物的开发与筛选、疾病的分子诊断，治疗过程的追踪和预后等方面具有实际意义和广阔的市场前景。

参考文献

[1]鄂群,陈莉,金国华等.石蜡组织芯片组合工具[Z].CN201402229,南通大学,2010.

[2]王德田,董建强.生物芯片及组织芯片制作技术.实用现代病理学技术.出版社.

[3]倪灿荣,李芳梅,朱明华,等.提高组织芯片切片成功率的方法和体会[J].中华病理学杂志,2002,31(6):559-560.

[4]杨军,苏宝山,王康敏,等.组织芯片研究领域中的几个问题[J].中华病理学杂志,2002,31(6):556-558.

[5]吕平，董家鸿，李晓武.组织芯片技术原位检测石蜡包埋肝细胞癌组织的研究[J].消化外科，2005,4（4）：265-267.