CN202471473U

CN202471473U - 一种一次成型的组织芯片制作装置

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Publication number: CN202471473U
Application number: CN2011203424515U
Authority: CN
Inventors: 饶莹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2021-09-14

Abstract

本实用新型涉及生物学、动物学及医学等领域的组织芯片一次性成型的模具。本实用新型公开了一种一次成型的组织芯片制作装置，包括铸模框和包埋框。铸模框由芯片阵列孔板和包埋管组成，孔板上设置按行列规则排列的孔道和与孔道相匹配的包埋管，其包埋管壁的下端具有小孔窗。包埋框由2个垂直弯折呈L型的铜条组成。采用上述模具可有效定位包埋组织的轴向位置，控制包埋的精确度，不会出现通常打孔出现的毛刺或歇裂，在制作过程中不会对成品蜡块造成损坏，从而能够保证组织芯片蜡块的制作质量，因此，本方案具有廉价、方便、快速、高效、省时省力的优点，能普及至每一个病理科及相关研究单位。

Description

一种一次成型的组织芯片制作装置

技术领域

本实用新型专利涉及一种石蜡组织芯片制作装置，用于制备组织芯片，属于组织芯片技术领域。

背景技术

组织芯片(tissue chip)是生物芯片技术的一个重要分支，可以将数十个甚至上千个不同个体的临床组织标本按预先设计的顺序排列在一张玻片进行分析研究，进行同一指标的原位组织学研究是一种高通量、多样本的分析工具。组织芯片技术可以同时对几百甚至上千种组织样本同时进行分析，进行某一个或多个特定的蛋白质表达的研究。该技术自1998年问世以来，以其大规模、高通量、标准化等优点得到大范围的推广应用。组织芯片与基因芯片和蛋白质芯片一起构成了生物芯片系列，使人类第一次能够有效利用成百上千份组织标本，在基因组、转录组和蛋白质组三个水平上进行研究，被誉为医学、生物学领域的一次革命。组织芯片技术可以与其他很多常规技术如免疫组织化学(IHC)、核酸原位杂交(ISH)、荧光原位杂交(FISH)、原位PCR等结合应用，它的应用领域正在不断地拓展。作为一项新兴的生物学研究技术，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，组织芯片技术正以它绝对的优越性展示着自己的潜力。

目前，美国Clontech等少数生物技术公司己开展了人及动物的组织芯片产品开发和销售，但数量少、价格高、品种单一，满足不了医学科研和医药工业研发的需要。中国在组织芯片技术方面的研究进展迅速，中国国家科技部将组织芯片技术列为“十五”国家科技攻关西部开发重大项目，并己在西安正式立项。该立项分成7个子项目，包括组织芯片技术、组织芯片生物信息数据库、自动化组织芯片仪、自动分析装置、组织芯片相关技术与试剂、组织芯片实际应用技术，为中国与世界相关技术同步发展奠定了基础。

目前，在组织芯片的制作过程中，需要制备空白受体蜡块和组织供体蜡块。组织芯片的制备主要依靠机械化芯片制备仪来完成。制备仪包括操作平台、特殊的打孔采样装置和一个定位系统。打孔采样装置对供体组织蜡块进行采样，同时也可对受体蜡块进行打孔，其孔径与采样直径相同，两者均可精确定位。制备仪的定位装置可使穿刺针或受体蜡块线性移动，从而制备出孔径、孔距、孔深完全相同的组织微阵列蜡块。通过切片辅助系统将其转移并固定到硅化和胶化玻片上即成为组织芯片。根据样本直径(0. 2-2. 0 mm)不同，在一张45 mm X 25。的玻片上可以排列40^-2000个以上的组织标本。常用组织芯片含有组织标本的数目在50-800个之间。根据研究目的不同，芯片种类可以分成肿瘤组织芯片、正常组织芯片、单一或复合、特定病理类型等数10种组织芯片。

但是，依据上述方法制备组织芯片有以下不足：第一，现有组织芯片制作成本很高。除特殊的仪器设备外(数十万元)，制作1个组织芯片的费用在万元以上，每张切片单价在50-100元；第二，仅能在己有的蜡块上取样，组织芯片制备受到限制；第三，根据现有设备和方法制备的芯片，切片量仅约50张，因为是在原有蜡块上点孔取样，组织厚度有限；第四，高密度芯片虽然通量大，但由于每枚组织微小，难以提供组织结构的信息；第五，仅在大型研究单位，才有经费和条件进行组织芯片的相关研究，难以推广。

为解决以上问题，很多石蜡组织芯片的制作方法涌现出来。中国专利ZL02292521公开了一种制备组织芯片空心蜡模的模具，采用多孔板和芯柱结构。中国专利CN 101556224A提供了一种石蜡组织芯片制作方法，将待包埋的组织在融化的石蜡中浸没后排列在蜡模内部的一侧，融化的石蜡沿空位处倒入蜡模内，直至将组织浸没，使石蜡聚合，撤除蜡模。但是，这些模具在浇注蜡凝固后，芯柱不易取出，容易破坏蜡模，造成各孔毛刺或澈裂，芯柱的长短不好控制，打孔深度不易精确控制，容易造成蜡模上的孔出现通孔，为放入供体组织以及试验过程造成了困难。同时这些方法都需要制备空白受体蜡块和组织供体蜡块。

因此，需要一种制作石蜡组织芯片的方法，该方法的特点在于不需要制作受体蜡块，能够实现石蜡组织芯片的一次成型，并且在制作过程中不会对成品蜡块造成损坏，保证在蜡块均匀，不会出现毛刺或澈裂，组织定位的深度和精确度容易控制，从而能够保证蜡块的制作质量，避免一边打孔，一边放入供体组织，在省时省力的同时，提高了工作效率。

发明内容

本实用新型专利的目的是开发一种简易制作组织芯片的装置，制备低密度和大距离芯片，兼顾样本的通量、组织结构和芯片产量等多方面的要求，使组织芯片技术的作用得到充分发挥。

为了达到上述目的，本实用新型专利的技术方案是提供一种石蜡组织芯片制作装置，不需要制备供体石蜡和受体石蜡组织块，大间距组织芯片制备一次成型，其特征性在于该装置由包埋框和铸模框组成。

所述的芯片阵列孔板可选用塑料、竹和木等材料制作，长80-l00mm，宽40-50mm，厚10-20mm。在其中央长50mm,宽25mm的范围内，铸造直径为2mm-l0mm园形孔槽构成孔槽阵列。组织芯片阵列孔板上可准备不同规格的微阵列，如4行X8列，4行X5列等，每行中相邻小组织样本之间的间距为2-4毫米。周边预留的范围内可标记排数(如A, B, C,D......)和行数(如1,2,3,4...... )，便于组织芯片定位（图1）。

所述的包埋管与组织芯片阵列孔板上的孔道相匹配，由金属制成直径为2mm-l0mm等不同规格的口径，包埋管分为上下两端，中间一体。金属管的下端为包埋端，在包埋端的管壁上有让石蜡浸润进出的小窗孔（图2）。

所述的铸模框由芯片阵列孔板和包埋管组成。铸模框架的四周有支架，通过螺帽来控制位置的高低（图3）。

所述的包埋框由2个垂直弯折呈L型的铜条组成，70mm，宽为40mm，高为20mm。与铸模框相匹配，不需要制备供体石蜡和受体石蜡组织块，组织芯片制备一次成型完成（图4）。

所述的组织芯片包埋框架整体结构由铸模框和包埋框组成（图5）。

本发明具有廉价、方便、快速、产量高、取材多样的优点，能普及至每一个病理科及相关研究单位。制作的组织芯片，组织形状不受限制，可为长条形，长方形，方形，圆柱形，圆筒形或不规则形；组织大小可根据需要而定，在50mmX 25mm的面积上可排列20-300个组织，能满足研究需要。组织芯片的高度也可根据需要而定，在5mm-20mm厚的组织芯片上可切制500张--2000张切片，远高于现有组织芯片切制50张切片的产量，约为10-40倍；成本远低于现有制作方法。

附图说明

图1是本发明所提供的芯片阵列孔板结构图。组织芯片阵列孔板可选用塑料、竹和木等材料制作，大小可以根据实验的要求制作不同规格的组织阵列。本图所示，长80-l00mm，宽40-50mm，厚10-20mm。在其中央长50mm,宽25mm的范围内，打造直径为2mm-l0mm园形孔槽构成孔槽阵列。周边预留的范围内可标记排数(如A, B, C,D......)和行数(如1,2,3,4...... )，便于组织芯片定位。

图2是本发明所提供的芯片阵列孔板的包埋管框图。为组织芯片包埋管示意图，包埋管由金属制成5mm-l0mm等不同规格口径的包埋管，分为上下两端，中间一体，上端比下端粗，直径相差2mm，下端为包埋端，在包埋端的管壁上有让石蜡浸润通过的小窗孔；其中：1为上端，2为下端。

图3是本发明所提供的组织芯片铸模框结构示意图，铸模框由芯片阵列孔板和孔管组成。铸模框架的四周有支架，通过螺帽来控制位置的高低。其中：1为芯片阵列孔板，2为螺帽，3为支架。

图4是本发明所提供的组织芯片包埋框的结构示意图。为组织芯片包埋框示意图，包埋框由2个垂直弯折的铜条组成，长为70mm，宽为40mm，高为20mm，可以自由分合组装成为不同内经的长方形。其中：1为芯片阵列孔板，2为包埋框。

图5是本发明所提供的组织芯片包埋框架整体结构示意图。其中：1为包埋框,2为铸模框。

具体实施方式

下面结合实施例来具体说明本装置的实施方法。

1、组织芯片制作装置

（1）组织芯片阵列孔板的制备：

组织芯片阵列孔板可选用塑料、竹和木等材料制作，大小可以根据实验的要求制作不同规格的组织阵列。例如图1所示，长80-l00mm，宽40-50mm，厚10-20mm。在其中央长50mm,宽25mm的范围内，打造直径为2mm-l0mm园形孔槽构成孔槽阵列。周边预留的范围内可标记排数(如A, B, C,D......)和行数(如1,2,3,4...... )，便于组织芯片定位。

（2）组织芯片包埋管的制备：

如图2所示，为组织芯片包埋管示意图，包埋管由金属制成5mm-l0mm等不同规格口径的包埋管，分为上下两端，中间一体，上端比下端粗，直径相差2mm，下端为包埋端，在包埋端的管壁上有让石蜡浸润通过的小窗孔。

（3）组织芯片铸模框架的制备：

如图3所示，为组织芯片铸模框示意图，铸模框由芯片阵列孔板和孔管组成。铸模框架的四周有支架，通过螺帽来控制位置的高低。

(4) 组织芯片包埋框的制备：

如图4所示，为组织芯片包埋框示意图，包埋框由2个垂直弯折的铜条组成，长为70mm，宽为40mm，高为20mm，可以自由分合组装成为不同内经的长方形。

2、芯片组织取样：

对照脊髓组织，找出并标记目的区域。如果是石蜡组织，找出并标记目的组织；根据目的区域大小，选用合适宽度的平口刀，沿标记线，垂直向下切，得到与包埋管口径大小相当的组织块。

3、用包埋管实施第一次包埋：

将所需要的组织编号，如果是已有的蜡块，则标记所需要的组织后编号；将组织切成所需大小，放在烫台上，在60-65℃将其上的石蜡融化得到待包埋的组织。

用小镊子钳夹组织块放置在平板玻璃上，将组织按照所需要的大小和切面，置入包埋管中，按照图5所示安装好包埋框架，倒入60-65℃石蜡包埋，在18-25℃静置10-30min，使石蜡聚合成型，撤除包埋框架，去除包埋管周围的蜡，完成第一次包埋。

4、芯片组织整体包埋：

取石蜡放入烧杯，用电炉加热至60-65℃使石蜡融化。如图3所示，第一次包埋得到的组织位于包埋管中，将第一次包埋得到的铸模框和包埋管放置在玻璃板上。如图5所示，安装好包埋框架，将所述的由2个垂直弯折的铜条拼成内腔长为80-l00mm、宽为25-30mm、高为20mm的长方形围住铸模框，内腔的长宽尺寸能覆盖组织芯片铸模框的范围。将融化的石蜡沿包埋框一端倒入包埋框中，在60-65℃静置3-5min，使铸模框包埋管中的石蜡与包埋框中的石蜡相互融化融合，向上平行取出组织芯片包埋管，然后包埋组织在20-25℃静置60min，待包埋组织冷却后，再撤除包埋框，沿平行于玻璃板方向切片。

Claims

1.一种一次成型的组织芯片制作装置，其特征性在于制作装置由包埋框和铸模框组成。

2.根据权利要求1所述的一次成型的组织芯片制作装置，其特征在于铸模框由组织芯片阵列孔板和包埋管组成，组织芯片阵列孔板上可准备不同规格的微阵列，4行X8列，4行X5列等，每行中相邻小组织样本之间的间距为2-4毫米，铸模框由芯片阵列孔板和孔管组成；铸模框架的四周有支架，通过螺帽来控制位置的高低。

3.根据权利要求1所述的一次成型的组织芯片制作装置，其特征在于铸模框的包埋管与组织芯片阵列孔板上的孔道相匹配，包埋管由金属制成5mm-l0mm等不同规格口径的包埋管，分为上下两端，中间一体，上端比下端粗，直径相差2mm，下端为包埋端，在包埋端的管壁上有让石蜡浸润通过的小窗孔。

4.根据权利要求1所述的一次成型的组织芯片制作装置，其特征在于包埋框由2个垂直弯折呈L型的铜条组成，70mm，宽为40mm，高为20mm；与铸模框相匹配。