组织芯片的应用

组织芯片技术简述摘要：组织芯片技术是近年来基因芯片(DNA芯片)技术的发展和延伸，属于一种特殊生物芯片技术。

组织芯片技术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，是一种高通量、多样本的分析工具。

本文就组织芯片技术的原理、发展、特点及应用进行一个简单介绍关键词:组织芯片原理发展特点应用正文一．原理组织芯片(tissue microarray，TMA)是一种新型生物芯片技术，又叫组织微阵列。

由Konanen 等人于1998年建立，它建立的初衷是为了在一次实验中对大量组织样品进行平行研究。

它将大量组织样本集成在一张固相载体（如石蜡块）上，可以按照预定的数量来“扩增”组织，可以结合其他技术，例如组织芯片技术可以与DNA、RNA、蛋白质、抗体等技术相结合，在基因组、转录组和蛋白质组等三个水平上进行研究。

TMA构建原理可以概括为以下四个步骤：1.选取待研究的组织。

现在人们利用组织芯片技术对人体各组织均有研究，包括肝脏，前列腺，心脏，乳房等等，据相关数据显示，在大脑组织中的应用最多。

医学上常选取一些病变器官进行研究。

根据制作方法来分，微阵列主要有石蜡包埋的组织微阵列和冰冻微阵列两种。

2. 经检测后标记出待研究的区域。

组织微阵列的检测仪主要是高性能显微镜、荧光显微镜或共聚焦荧光显微镜。

适用的检测技术有苏木精—HE染色，免疫组织化学(IHC)染色，原位杂交(ISH)，荧光原位杂交(FISH），原位PCR，寡核苷酸启动的原位DNA合成(PRINS)等。

3. 使用组织芯片点样仪将标记好的组织按设计排列在空白蜡块上。

首先要利用打孔机在已经标记好的靶位点上进行打孔，将组织芯转入蜡块孔中，重复操作可转入上千个样品组织芯。

4. 使用切片机对阵列蜡块进行连续切片即获得组织芯片。

根据制作方法来分，微阵列主要有石蜡包埋的组织微阵列和冰冻微阵列两种。

后者可以克服上述前者的多种缺陷(含醛基的化合物(可能损伤RNA或使目标抗原结构断裂或破坏抗原——抗体结合位点，另外，石蜡包埋乙醇固定过的组织也无法避免RNA降解）。

SOP一、总纲1.简介1. 1 原理组织芯片（tissue chip），又称组织微阵列（tissue microarray ，TMA），是生物芯片（组织芯片、基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片）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体（使用载玻片最多）上，利用免疫组化、原位杂交等技术分析目的基因的表达差异，进行同一指标的原位组织学研究。

1.2 组织芯片的发展及其应用组织芯片的雏形是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，Kononen 等（1998）首先提出组织芯片（tissue chip ，TC），并首次成功运用组织芯片技术对乳腺癌组织中6 种基因的表达情况进行了研究，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。

目前组织芯片技术已广泛应用于人类基因组学研究、疾病相关基因验证、新药的开发与筛选、治疗过程的追踪和预后等方面的研究。

由于组织芯片技术能在细胞水平定位和蛋白质水平检测，实现基因及其表达产物与组织形态学研究相结合，所以在肿瘤病理学研究中价值极大，目前结合免疫组织化学和原位杂交技术在组织芯片上对各种不同肿瘤的研究相对成熟，国内外研究报道已囊括各种消化道肿瘤、泌尿系肿瘤、妇科肿瘤、呼吸道肿瘤及各种软组织瘤等。

不仅要建立规模化的各类型肿瘤的组织库，还要建立正常组织的组织库，使组织芯片的构建形成系统化，为人类攻克癌症提供试验材料。

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。

其最大优势在于，芯片上的组织样本实验条件完全一致，有极好的质量控制。

节省时间、节省试剂更是显而易见的。

将数十至上千个小组织整齐地排列在一张载玻片上而制成的组织切片，主要用于研究同一种基因或蛋白质分子在不同细胞或组织中表达的情况。

病理学中组织芯片使用长期以来,传统的免疫组织化学、原位杂交、各种特殊染色等研究方法,建立在常规病理组织切片基础上,一张玻片上只能载有限的组织作一种测试。

若只用于日常临床疾病的诊断尚可胜任,但要用其从事大规模、多样本的科研则显得太费时、费力。

由此组织芯片技术应运而生,它的出现给病理学研究开辟了新天地。

组织芯片具有体积小、信息含量高、并可根据不同的需要进行组合和设计的特点。

从而大大减少了劳动力和劳动强度,缩短研究时间,提高检测效率,更重要的是减少实验误差。

从根本上解决了病理学家的难题,是病理学研究技术的一项重大革命。

作者就组织芯片技术的原理、应用范围和对医学科学发展的影响及其自身的发展前景做一简要综述。

1组织芯片技术的基本原理组织芯片又称组织微阵列(tissuemicroarray),1998年由Kononen等在cDNA微阵列的基础上发明的一种特殊的生物芯片,是继基因芯片和蛋白芯片之后生物芯片家族的又一新成员。

组织芯片的原理是根据不同需要,利用特殊的仪器,将多个(病例)小组织片高密度地整齐排列固定在某一固相载体上(载玻片、硅片、聚丙烯或尼龙膜等)而制成微缩的组织切片(图1a,西安超英生物公司提供)。

然后可以用各种酶、核素或荧光标记的不同基因、寡核苷酸、抗体在微缩组织切片上进行杂交和标记染色,最后在显微镜(包括激光共聚焦显微镜等)下获取图像信息(或通过计算机处理所获的信息),以研究目的基因或基因产物在不同组织之间的表达差异。

该技术的最大潜在作用是将基因、蛋白水平的研究与组织形态学相结合,使应用同一实验指标,同时快速研究大量不同组织样本(高通量、多样本)的设想成为现实,减少了实验误差,几十倍、上百倍地提高组织病理学研究的效率,节约实验材料和试剂,同时使实验结果有更可靠的可比性,对于原始病理资料的保存和大量样本的回顾性研究具有重要的意义。

组织芯片的制备目前主要依靠机械化芯片制备仪来完成。

其主要的设备有操作平台、特殊的打孔采样装置和一个定位系统。

组织芯片免疫组化芯片免疫组化是一种生物学研究方法，用于定位来自大量外源样品中表达程度最高的基因或分子。

它是基于芯片技术来检测某些特定蛋白质或基因片段的表达水平。

芯片免疫组化是一种经常用于实现定制免疫基因组技术的有效途径。

一、特点1、芯片免疫组化运用的芯片技术通常可以用来同时对多达数千个不同的蛋白质或基因片段进行检测和分析；2、芯片免疫组化能够实现高通量的基因表达分析；3、它可以把同一个样本内的不同基因变异剂量化，具有灵敏度高和转录水平精细分辨率等优点；4、此外，芯片免疫组化也非常简便，大大简化了实验步骤。

二、技术步骤1、样品处理：将标本进行细胞培养、悬浮、分离等处理，并调制成符合要求的样品；2、反应混合：混合步骤实现了芯片检测过程，主要负责样品与基因组染料和素材之间的特异性结合；3、芯片检测：将样品放置到芯片上，用高光谱分析仪或其他分析仪器进行测试；4、信号分析：利用芯片检测产生的数据来计算芯片上不同基因特异性表达量上升和下降的值；5、功能分析：结合其他生物信息进行功能分析，以完整理解基因的表达。

三、应用1、芯片免疫组化的主要应用是实现多组分同步免疫组化技术；2、用于定位来自外源样本的表达的蛋白质或分子；3、用于定量检测和精确剂量化指定的疾病相关的介质；4、用于分析某种疾病时基因表达的特点，为实现对这些疾病的准确诊断和治疗提供有力支持。

四、结论芯片免疫组化是一种重要的生物学技术，其特点是灵敏度高、操作简单、能够同时检测数千个不同蛋白质和基因片段，在定位特定分子及分析表达水平方面具有显著优势；主要应用于实现多组分同步免疫组化，定量检测疾病相关的介质，分析疾病时基因表达的特点等等，为相关疾病的准确诊断和治疗提供了有力支持。

组织芯片 cdna芯片组织芯片（cDNA芯片）是一种用于研究基因表达的技术工具。

cDNA（亦称为复制DNA）是由反转录过程中合成的DNA分子，其序列和信使RNA（mRNA）相对应。

cDNA芯片则是将这些cDNA分子固定在基质上，用于检测和量化不同基因在特定条件下的表达水平。

cDNA芯片的制备过程包括样品处理、RNA提取、反转录和标记、芯片制备、杂交和信号检测等步骤。

首先，需要提取待研究的组织或细胞中的总RNA。

然后，通过反转录酶将RNA转录成cDNA，其中可以选择使用特定的引物来合成cDNA，以检测特定基因的表达。

接下来，通过标记技术，将反转录合成的cDNA标记上荧光染料，以便在芯片上进行检测。

随后，将标记后的cDNA分子均匀地固定在芯片上，形成cDNA芯片。

最后，将待测样品和芯片进行杂交，通过检测芯片上荧光信号的强度和位置来确定基因的表达水平。

cDNA芯片的主要应用领域是基因表达谱研究。

通过比较不同组织、不同生理状态或不同疾病条件下的基因表达谱，可以揭示基因在生物体内的功能和调控机制。

同时，cDNA芯片也可以用于筛选和鉴定新的基因，并研究基因在发育、分化和疾病中的作用。

此外，cDNA芯片还可用于药物研发和个体化医学等领域。

cDNA芯片相比于传统的杂交技术具有许多优势。

首先，cDNA芯片可以同时检测和量化成千上万个基因的表达水平，大大提高了研究效率。

其次，cDNA芯片具有较高的灵敏度和特异性，可以检测到低丰度的基因表达变化。

此外，cDNA芯片还具有高通量、高重复性和可靠性的特点，可以进行大规模的高通量筛选和分析。

最后，cDNA芯片的数据分析方法和数据库资源也相对成熟，有助于研究人员进行数据解读和功能注释。

然而，cDNA芯片也存在一些局限性。

首先，由于基因组复杂性和多样性，cDNA芯片上不能覆盖所有基因的表达情况。

其次，由于芯片制备过程中的技术限制和设计限制，cDNA芯片的信号动态范围相对较窄。

此外，cDNA芯片的结果需要经过严格的数据分析和验证，才能得出可靠的结论。

组织芯片技术在病理学中的应用燕晓雯;陈琴;石群立【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2003(016)004【摘要】组织芯片(tissue microarray)是在cDNA微阵列的基础上发明的一种特殊的生物芯片.其原理是根据不同需要,利用特殊的仪器,将组织高密度的排列在固相载体上,用各种酶、基因、寡核苷酸、抗体与之进行杂交或标记染色,以研究目的基因或基因产物在不同组织中的特异表达.组织芯片的应用广泛,特别是对肿瘤易感因素的判定、特殊基因和抗体的筛选,临床早期诊断和治疗方案的制订及预后的判断都具有重要的意义.与传统的病理研究方法相比,组织芯片具有体积小、信息含量高、并可根据不同的需要进行组合和设计的特点.对某些基因和蛋白质与疾病关系的研究、疾病相关基因的验证、新药的开发与筛选、疾病的分子诊断、治疗过程的动态观察和预后的判断等方面具有重要的实际意义和广阔的市场前景.【总页数】4页(P297-299,303)【作者】燕晓雯;陈琴;石群立【作者单位】南京大学医学院临床学院,南京军区南京总医院,病理科,江苏,南京,210002;南京大学医学院临床学院,南京军区南京总医院,病理科,江苏,南京,210002;南京大学医学院临床学院,南京军区南京总医院,病理科,江苏,南京,210002【正文语种】中文【中图分类】R73-3【相关文献】1.组织芯片技术在肿瘤病理学研究中的应用 [J], 任丁丁;杨连君2.组织芯片技术在消化道肿瘤研究中的应用 [J], 罗成贵3.组织芯片技术在肿瘤分子病理学研究中的应用 [J], 田东萍;吴名耀4.组织芯片技术及其在肿瘤病理学研究中的应用 [J], 张晓辉;胡成乙5.应用组织芯片技术研究EphB4的表达和临床病理学意义 [J], 王新允;朱丛中;刘婷;郑海燕;李艳;赵天如;孙翠云;王爱香;赵敏;吴兴业因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

组织芯片免疫组化组织芯片什么是组织芯片？组织芯片（tissue microarray，TMA）是一种高通量生物技术，它将数千个组织样本压缩到一块玻璃基板上。

这种技术可以在单个玻璃基板上同时测试多个患者的组织样本，从而提高了实验效率和减少了实验成本。

组织芯片的制备过程1. 选择合适的组织标本：选择具有代表性的标本，并且要保证标本质量良好。

2. 制作蜡块：将选择好的组织标本放入蜡块中，用刀片切割成薄片，并在玻璃基板上排列好。

3. 制作切片：将制作好的蜡块放入切片机中，制作出厚度为4-5μm的切片。

4. 制作TMA：将制作好的切片取出并放入TMA针头中，再将针头插入到玻璃基板上预先打好的小孔中。

这样就可以制作出具有多个不同患者样品的TMA。

5. 烘干和固定：将制作好的TMA进行烘干并进行固定处理，使其可以长期保存。

组织芯片的应用1. 疾病诊断：组织芯片可以同时测试多个患者的组织样本，从而可以更加准确地进行疾病诊断。

2. 药物筛选：组织芯片可以用于药物筛选，从而可以更加快速和准确地找到适合的治疗方案。

3. 分子生物学研究：组织芯片可以用于分子生物学研究，例如蛋白质表达、基因表达等方面的研究。

免疫组化什么是免疫组化？免疫组化是一种利用抗体与特定抗原结合来检测蛋白质在细胞或组织中分布和表达情况的技术。

它是一种广泛应用于生命科学领域的技术，尤其在肿瘤学、免疫学、神经科学等领域得到了广泛应用。

免疫组化的步骤1. 取样品：取需要检测的样品，例如肿瘤标本或细胞培养物等。

2. 制备切片：将取得的样品制备成切片，厚度一般为4-5μm。

3. 脱蜡和抗原修复：将制备好的切片进行脱蜡处理，并进行抗原修复，使得蛋白质更容易被抗体识别。

4. 抗体处理：将选择好的一种或多种抗体加入到样品中，让其与目标分子结合。

5. 二级抗体处理：如果需要检测的分子是小分子或者是磷酸化等修饰状态，则需要使用特异性二级抗体进行检测。

6. 显色和染色：将样品进行显色或者染色，并在显微镜下观察结果。

组织芯片在临床病理技术的相关应用摘要：目的：探讨组织芯片在临床病理技术的相关应用。

方法：选取我院2017年1月-2018年1月期间收治的70例肿瘤患者，随机分为观察组和对照组各35例，对对照组采用常规治疗方法，对观察组采用组织芯片技术研究患者肿瘤组织，了解其病理并针对了解到的病理情况进行相应针对性治疗。

观察两组患者治疗后的治愈情况。

结果：观察组患者治愈情况明显优于对照组，观察组患者满意度更高。

结论：组织芯片技术有利于临床观察了解肿瘤患者病理，从而提出针对性治疗方案，提高患者生活质量，值得临床推广。

关键词：组织芯片；临床病理技术；肿瘤Tissue microscopy in clinical pathologyAbstract: Objective: To explore the application of tissue microarray in clinical pathology. Methods:A total of 70 patients with tumors admitted to our hospital from January to February 2018 were randomly divided into observation group and control group, 35 cases were treated with conventional treatment methods for the control group and tissue microarray technique for the observation group. The patient's tumor tissue, understand its pathology and carry out targeted treatment for the known pathological conditions. The cure of the two groups of patients after treatment was observed. RESULTS: The cure of the observation group was significantly better than that of the control group. The satisfaction of the observation group was higher. Conclusion: Tissue microarray technology is conducive to clinical observation of the pathology of cancer patients, so as to propose targeted treatment programs to improve the quality of life of patients, it is worthy of clinical promotion.Keywords: tissue microarray; clinical pathology; tumor临床病理学属于诊断学，组织芯片病理技术已从制作常规的石蜡切片及染色发展到综合运用免疫组化技术、分子生物技术、激光扫描共聚焦显微镜技术以及芯片技术等现代方法的阶段，极大地提高了肿瘤病理诊断的效率，为更全面地了解肿瘤疾病提供了有力依据。

组织芯片技术在乳腺癌相关指标检测中的应用（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）【摘要】目的:探讨组织芯片免疫组化方法在乳腺癌相关指标检测中的应用。

方法：采用组织芯片免疫组化和传统免疫组化的方法分别检测了183例和30例乳腺癌组织中MMP2，MMP9，MMP13的表达水平。

结果：组织芯片免疫组化染色与传统免疫组化染色不存在统计学差异（P005）。

结论：高通量组织芯片免疫组化的方法在乳腺癌相关指标检测中可一次对多个样本进行多指标检测，大大节省了人力、物力和财力，值得进一步推广使用。

【关键词】组织芯片；免疫组化；乳腺癌【ABSTRACT】Objective: To investigate the application of Microarray immunohistochemical technique in the detection of the index correlated with breast cancer. Methods: MMP2, MMP9 and MMP13 were detected by Microarray immunohistochemical technique and traditional immunohistochemical technique in 183 patients and 30 patients with breast cancer respectively. Results:Microarray immunohistochemical technique has no significant difference compared with traditional immunohistochemical technique. （P005）. Conclusion: Highflux Microarray immunohistochemical technique can detect several indexes for many samples one time in the detection of the index correlated with breast cancer. It could save manpower, materials and financial resources. It is worth to be spread and applicated.【KEY WORDS】Microarray, Immunohistochemical technique, Breast cancer组织芯片(tissue microarray，TMA)是将多个微小组织片汇集在一张固相载体上所形成的组织微阵列生物芯片，简称组织芯片。