带你领略组织芯片的强悍之处
2015-04-30 18:11:01   来源：微迷   评论：0   点击：

组织芯片于1998年由kononen等首次提出，近年来已成为生物芯片技术研究和开发较为活跃的领域。为医学、病理学以及分子流行病学研究提供了一种高通量、大样本以及快速高效的分子水平分析工具，克服了传统病理学低自动化的复杂操作及低效率检测；并且提高了标准化实验操作，减少实验误差；再者，利用组织芯片制作技术可将成百上千不同来源、不同个体或不同时段所采集的组织样本按预先设计或研究需要排列在一张固相载体(载玻片)上形成组织微阵列，使科研人员第一次有可能同时对几百甚至上千正常或疾病以及疾病发展不同阶段的组织样本进行大规模系统研究。

简单来说，组织芯片就是将图一变成图二的技术。

组织芯片技术及其特点

组织芯片是将成百上千不同组织样本按预先设计的排列固定在一张固相载体(载玻片)上所形成的组织微阵列(tissuemicroarray，TMA)，是生物芯片技术的一个重要分支，该技术可以看成是基因芯片技术的发展和延伸。组织芯片具有高通量，高效性，平行性等特点。其体积小，信息含量高，极大程度地提高您的实验效率，省时、省力，节约经费、节省试剂，可最大限度利用有限标本资源，更易于不同单位不同科室间开展交流合作。组织芯片技术可与DNA、RNA、蛋白质、抗体等研究技术相结合，也可与传统的形态学、组织化学及免疫组化技术相结合，在形态、基因和蛋白质3个层次上进行多维研究。这对人类功能基因组学研究，特别是对基因和蛋白质与疾病发生发展关系、疾病相关基因功能验证、新药开发与筛选、疾病分子诊断、治疗过程追踪和预后等具有实际意义和广阔的市场开发前景。

组织芯片的制备流程

组织芯片的发展

组织芯片的雏形是Barrifora等(1986)最早建立的；Wan等(1987)创造了带有一个管中空隙中心的石蜡嵌入来决定单克隆抗体的染色模式，经过10年发展，1998年，美国国立卫生研究院(NIH)下属国家人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute)的Kononen博士等首先提出组织芯片(tissue chip，TC)概念，并首次成功运用组织芯片技术在乳腺癌组织中检测了6种基因扩增以及P53和雌激素受体表达，证实了该技术的实用价值并宣告组织芯片概念的诞生。Fejzo等(2001)成功的研制出冰冻组织芯片并利用它进行了非放射性RNA原位杂交，荧光原位杂交(FISH)和免疫组化等试验。鉴于TMA技术巨大的发展前景和广阔的市场潜力，美国Clontech和Stratagene等生物技术公司相继推出人及动物TMA产品，受到市场广泛的关注。2001年4月，美国LifeSpan生物科学公司建立了正常和疾病组织基因表达数据库。美国Tissue lnformactics公司用动物TMA技术进行药物毒理筛选和寻找新药物作用靶点。此外，日本、英国等国正积极筹建国家临床组织病理数据库。2001年10月，中国国家科技部将TMA技术列为“十五”国家科技攻关西部开发重大项目，并已在西安正式立项。目前，TMA已经展示出巨大潜力和科学价值，应用范围包括肿瘤标志物检测、药物靶标鉴定、基因表达谱分析、病原与宿主相互作用研究、组织学技术质量控制、组织长期封存等。

组织芯片技术的应用

组织芯片技术因其在一次实验中同时分析多达1000份的组织样品，可用于表达筛选、化合物筛选或功能性分析的高通量分析，推动和加速了用原位组织分析发现和验证药物靶标的进程。

利用组织芯片技术可以对大量经充分鉴定的原发性肿瘤进行分析，筛选肿瘤标志物。用于肿瘤标志物研究的组织芯片包括多肿瘤组织芯片(multi-tumor TMA，包括不同类型肿瘤)、肿瘤进展组织芯片(tumor progression TMA，包括不同发展阶段肿瘤)、预后组织芯片(prognostic TMA，包括治疗前后肿瘤)、研究肿瘤病原学等(Saima等，2008)。目前，通过组织芯片确认的肿瘤分子标志物包含乳腺癌、前列腺癌、肾癌、结肠直肠癌、肺癌、膀胱癌、肝癌和脑癌等。

组织芯片技术前景展望

组织芯片技术对人类基因组学的研究与发展，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。