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组织芯片制作仪分类和选购技巧

2020.3.31

组织芯片制作仪,也叫阵列仪、点样仪。通过简单的操作将几百件组织样本进行精确的微阵列,以实现单个石蜡块包含数以百计的组织样本,大大提高生物学信息通量,并有效防止了系统实验误差,这在分子诊断/预后指标筛选/治疗靶点定位/抗体和药物筛选/基因和蛋白表达分析等领域意义重大。
 
组织芯片仪是制作组织芯片的必须工具。我们必须正确认识它的概念,了解市场上的组织芯片制作仪的分类、品牌,才能知道如何选购的技巧。
 
传统的组织芯片仪是建立在制作受体蜡块的基础之上,大部分的工作时间消耗在如何去制作一张排列整齐,打洞标准的阵列块。随着技术的进步,市面上已经研制并商业化的预制蜡块-标准化和商业化的受体蜡块,且规格也满足市面大多数科研的需要,如1mm,2mm,3mm等甚至包括满足大规格的5mm。
 
 
市面上的组织芯片制作仪主要分为三类
 
一 手动式
二 半自动
三 全自动
 
界定的方式如下:
 
1)全手动设备只有一支手动探头,方便挖取想要的部位。 
2)半自动则是辅助用户完成组织数组的规划,且探头与显微镜等平台可以稳固移动,但是打点动作仍需要使用者手动产生(通过软体控制)。 
3)全自动的设备比较起半自动的产品,除了规划外,连打点的动作都是自动完成
 
l 手动组织芯片仪
 
即供体蜡块的打点,包括供体蜡块的打洞关键2部分都是人工完成。手动组织芯片仪可以满足大部分科研单位因为标本有限,资金不足的欲开展相关科研之需。此类产品有韩国的UNITMA的Quick-Ray,美国Beecher,美国的chemicon,匈牙利的3Dhistech。
 
2 半自动组织芯片仪
 
所谓半自动,在转移供体蜡块的坐标和移动供体蜡块模组自动化,说白一点也就是承载供体蜡块和受体蜡块的托盘为自动的,但肉柱的打点,受体蜡块和供体蜡块托盘之间的转移都需手动操作,包括更换不同规格的钻头。此类产品如法国的Mincore,美国的PD,美国的Veridiam。
 
3 自动组织芯片仪
 
全自动的概念,除了在蜡块上实现规划,还应包含供体蜡块的打点,肉柱的转移,不同规格钻头的切换功能为全自动控制;设备的设计要整体性,如电脑,软体控制,触屏操控等一体化组合也是必须的。
 
UNITMA公司UATM-272整体一体化设计,内嵌式电脑的LCD显示屏,旋转打点模组化设计通过软体可实现5轴控制:(X,Y,Z,R,P):R轴用于钻头的选取的旋转控制,P轴使用于所选择的钻头打样于预制蜡块,因此完整的操作仅需通过触控式LCD显示屏并结合软体的编程规划即可实现所有的工作。
类似此产品有美国的Beecher,韩国UNITMA的UATM-272,意大利公司的Galileo (Italy)。
 
组织芯片仪的规格比较
 
以全自动组织芯片制作仪为例,可从以下几点作比较:
 
1、仪器的容量(含可放置供体蜡块和受体蜡块数量)
 
目前市面上全自动的仪器设备可以比较一下3家:UNITMA公司全自动UTAM-272,美国Beecher公司ATA-27和匈牙利的3D-Histech。
 
UTAM-272内嵌式供体和受体蜡块托盘可一次性放置10片供体蜡块和2片预制蜡块(预制蜡块的口径可随意选择)。
 
因为具有世界ZL的预制腊块,您的工作仅仅需要收集好腊块,放入机器后,一键式自动完成。ATA-272的优势在于容量大,一次可放置27片标准的组织块,缺点在于受体蜡块还需要自己花费大量时间规划设计制作,工作效率大大的降低,可谓得不偿失。
 
匈牙利3D Histech 的设计有些模仿美国Beecher公司,但容量却非常的小,仅能放置5片供体蜡块,其次受体蜡块也一样需要事先花费时间去制备。
 
2、打点的速度
 
打点的速度即仪器的工作效率。美国Beecher的自动组织芯片仪,因为具有2组单独的钻头,一组用于制备受体蜡块,一组用于钻取肉柱。每小时的打点约在120-180点之间,但其优势在于一次性的可放置27片标准的蜡块(当然如果从五五分来看,即13片受体蜡块或14片供体蜡块)。
韩国UNITMA公司UATM-272世界ZL全自动打点仪,具有全自动旋转钻头,一次性可装置3种尺寸的钻头,加上独 家的预制蜡块(无需再制作受体蜡块,节省时间,工作集中在钻取肉柱上),每小时打点(取样与打样)15-18秒(每一个完成取样与打样的时间),平均每小时打点高达240个点。
 
3、操作简捷性
 
设备的操作简捷不仅体现在一体化设计上,关键在于使用的方便与简易。
 
美国Beecher公司和匈牙利3D Histech在设计上十分的相似,操作上外接电脑,内嵌可触屏。在打点的设计上,3D Histech公司并没有沿袭Beecher的X-Y方向移动技术而是采用R轴旋转打点。
 
UNITMA公司UATM-272整体一体化设计,内嵌式电脑的LCD显示屏,旋转打点模组化设计可实现5轴控制:(X,Y,Z,R,P):R轴用于钻头的选取的旋转控制,P轴使用于所选择的钻头打样于预制蜡块。因此整体设计仅需通过触控式LCD显示屏即可实现。
 
目前组织芯片在癌症方面的研究的节省试剂、高通量、高效率等优势得到广泛认可,一般的研究单位欲开展组织芯片技术必然需要选择一款工具。
 
如何选购组织芯片制作仪技巧汇总:
 
一、充分了解组织芯片制作仪
 
划分手动和自动主要在于工具使用核心-取样的过程是否自动化。
 
1、手动工具很简单-钻取样本通过手完成。
2、半自动工具-半自动工具可以同时容纳多个腊块,转换腊块使用自动转动底盘,但最后取样还是使用手来成。 
3、全自动(AUTO)-从样本兴趣点的识别、取样、转移至受体腊块、点样、信息的记录完全使用软体自动控制。仅需把相关参数输入至软体,按开始即可。
 
二、区分国产品牌和进口品牌
 
1、国产
 
国产的工具比较的简单,目前仪器提供的钻头尺寸较少,通常是0.6mm/1mm/1.5mm为多。
 
2、进口
 
进口仪器造工优美、大方,仪器设计精巧,使用起来比较的顺手。自组织芯片技术发表文章之后,商业化的工具随后就制造出来了,最早的如美国Beecher,早期的结构比较的简单,钻头2对一组,分别用于挖取组织和制作受体空白腊块。钻头的规格从0.6mm、1mm到1.5mm和3mm,后期,诸多商家竞相模仿,比如韩国UNITMA-Quick-ray、美国PG(本是生产Beecher,后来跳出自己另设品牌)、奥地利SY-LAB等。
 
三、最后,是手动还是自动
 
目前市面超过2/3的工具为手动,不完全统计,在2002-2006,组织芯片有关的文章甚多,国内多数三甲单位都有采购组织芯片仪。其次有一家是半自动,全自动有2-3家,美国Beecher,韩国UATM-272,匈牙利3D等。

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