用于构筑组织阵列的仪器制造技术

一种简单而精密的用来构筑组织阵列的仪器。此仪器包括多个冲头（１，２），这些冲头安装在一个冲头座（２６）上，该冲头座（２６）可以在两个精确确定的位置之间位移。仪器上设有机械掣子或挡块（１２）来机械地阻挡冲头座（２６）的运动以使其处于精确确定的位置上。这样的布置使得该仪器与常规的直线位置精确定位装置相比大大的节约了时间并提高了精度。只要简单地将冲头座（２６）从第一位置运动到第二位置上，冲头（１，２）中的任何一个即可迅速地进入操作位置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及一种简单、牢固而精确的用于构筑组织阵列的仪器。此仪器可以手工地或自动地运转。
技术介绍
某些癌症病人对一种具体的癌症疗法或综合疗法有良好的响应，而其它病人却对这种疗法没有响应，但对别的不同的治疗方法却有响应。国家卫生学院(NIH)的国家人类基因组研究所(NHGRI)的科学家和芬兰Tampere大学及瑞士Basel大学正在合作开发一种他们称作“组织芯片”的新的研究工具。他们希望这种工具最终会帮助他们学会如何在癌症病人的几个亚型之间进行区别，并且最终来预测哪些亚型会对特定的疗法产生响应。他们相信组织芯片技术还会帮助他们阐明癌症的发展过程。这种详细的新信息可以用来确定癌症疗法开发中的关键因素。组织芯片是组织微阵列的一个薄片段，它可以让研究人员对生物样品进行大规模的平行处理，使他们有可能对来自成千上百癌症患者身上的癌组织中的大量分子标记—DNA、RNA、和蛋白质—进行同期对比。人们可以通过一个肿瘤组织微阵列对多达1,000个来自独立肿瘤组织的活检样品进行研究。因此，组织芯片使人们有可能对几千个患者的组织样品进行同期测试，而这些样品用常规方法的话一次只能作一个样品的病理学实验分析。人们期待着这项技术能够加速许多领域的研究工作，包括对最新的孤立基因(isolated genes)的测试以确定它们能否作为分子癌标记物(molecular cancer markers)而应用到临床上。在一项关于乳腺癌组织微阵列的研究中(“Tissue microarrays forhigh-throughput molecular profiling of tumor specimens”，Kononen等人，Nature Medicine Vol.4，No. 7 July 1998，pp.844-847)，研究人员对预计在乳腺癌中起作用的p53及雌激素基因的六个基因增殖及表达进行了分析。他们使用了癌的敏感性位点研究中的等位基因(genotyping)、用于复制数改变(copy number alterations)的比较基因组杂化(CGH)、用于基因表达检查的cDNA微阵列技术、以及新近发现的乳腺癌中的类固醇受体共活化剂AIBI的增殖、和复发性激素非感受型前列腺癌中的雄激素受体(AR)基因的增殖。每个微阵列是一个块体，其中可能包括1,000个独立的临床活检组织或“芯”。每个微阵列可以用常规手段(亦即，切片机等)切成连贯的200片5微米厚的薄片。这200个几乎相同的片段(组织芯片)中的每一片都被用来制作一个普通的显微镜切片。这200个显微镜切片中的每一片都含有同一个矩阵，而每个活检组织或“芯”则相当于该矩阵中相同位置上的一个很小的点，于是便可以对同一组样品的几百个分子标记物快速地进行分析。这些微阵列片段提供了阵列中每个样品用来进行DNA、RNA以及蛋白质平行原位检测的靶标，并且由于这些片段是连贯的因此可以对同一组样品的几百个分子标记物快速地进行分析。在Kononen等人的研究中，组织芯片使它们可以以约一周的时间来完成常规方法需要6到12个月才能完成的工作。可以预料，在对保存于全世界病理学实验室中的几千个肿瘤组织样品进行分析时，组织芯片会是特别有用的。在以前，对几百个分子标记物的分析要分时段地进行操作，因此想要对几千份编档保存的肿瘤组织样品进行分析被认为是不现实的。现在，病理学家可以用组织芯片技术将现有档案中的样品转变成肿瘤阵列，仅仅需要几次实验便可对整个档案进行分析。病理学家还可将现有抗癌药物临床试验档案中的组织样品组成阵列，寻找诸如一种基因表达模型或组织中的一组基因改变等标记物，该标记物是与试验中的一种特定的参与物是否对治疗有所响应有关的。虽然组织芯片可以显著地加快检定过程，但也带来一个新的挑战——为了从供体组织手工地摘取样品并将其组成组织阵列这就需要投入大量的时间和劳力(“The multitumor(sausage)tissue blocknovelmethod for immunohistochemical antibody testing”，BattiforaH.，Laboratory Investigation Vol.55，pp.244-248，1986)。授予Battifora的题为“Multi-specimen tissue block andslides”的美国专利4,820,504中教导了一种制备多样品组织块体及其切片的方法，该方法包括将许多不同抗原反应的组织样品形成许多横截面积相对较小而长度相对较大的杆条；将这些杆条基本上平行地捆扎起来；将这些杆条包在一个盒中；将包好的杆条埋入一种嵌入介质中以形成一个组织块，其中杆条要垂直于组织块的表面；将组织块切成片，其中每个片都要包含有每个杆条的横截面。这种方法虽然可以将许多样品布置在一个紧凑的区域内，但是很难或者根本不可能追踪各个样品在各个片段中的位置。授予Battifora的题为“Multi-specimen slides forimmunohistologic Procedures”的美国专利5,002,377针对上述追踪识别问题而教导了一个制作切片的工艺，该切片中载有相互间隔开的样品片段的阵列。该工艺包括(1)将至少一个样品切割成许多窄条；(2)将这许多样品条分成几组；(3)将各组中的样品条间隔地布置在一个模具的平行沟槽内；(4)将位于模具内的样品条埋入第一嵌入介质中以形成一个构件，该构件包括一个基片，该基片具有对置的第一及第二表面，第一表面基本上是一个平面，而第二表面上具有一些突肋，突肋中包括有延伸在上面的样品条；(5)形成一个由许多元件构成的堆叠物，每个元件相当于所述构件，上一个构件的带突肋的第二表面紧靠着下一个构件的基本为平面的第一表面；而突肋之间的空间确定用来容纳流体的通道；(6)将此堆叠物埋入第二嵌入介质中以形成一个块体，该块体中埋有一个由平行样品条间隔地排列成的阵列；其中样品条排列成这样，块体的每个片段都包括由所埋入的每个样品条的横截面间隔地组成的阵列；(7)将块体切成片，每片都要包括由所埋入的每个样品条的横截面间隔地组成的阵列；(8)将这种块体的至少一个片段装到滑片上。尽管这种方法将组织样品形成一个可以跟踪各个样品位置的网格图形，但此方法十分费时。另外，此方法不适用于将取自几百个独立供体的几百个芯样品组装成单个的阵列。已经开发了一种更新的技术，其中生物组织阵列(行和列)都是由生物组织芯以简单的方法来构成的。各个芯都是先从独立供体的组织样品上冲切下来，然后将它们埋到一个可切片的块体上的专门的网格坐标内，该可切片块体通常用供体组织所用的嵌入材料制成。这种技术所用的工艺设备包括两个空心的针状冲头一个是尺寸较小一些的“受体冲头”，用于在受体块上打出一个小孔，受体块通常以石蜡或其它嵌入介质制成；另一个是尺寸较大一些的“供体冲头”，用于从所感兴趣的经过嵌入的生物组织供体块上获取芯样品。两个冲头的尺寸设计成这样，从供体块上取得的样品(以及对应的供体冲头的内径)正好与受体块上所打的小孔(以及对应的受体冲头的外径)相配装。这样，样品便能紧贴在受体块内，并且能够制得一个精确的阵列。如果要制作一个包含多种样品的阵列，那么在制作过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来在一个受体块中构筑组织阵列的仪器，该仪器包括：一个可以在Ｚ轴方向上位移的冲头座托架；一个冲头座，该冲头座安装在所述冲头座托架上，且至少可以在相对于所述冲头座托架的第一及第二位置之间位移，所述位置由掣子或挡块来准确地确定；至少第一及第二冲头单元，其安装在所述冲头座上，每个冲头单元包括一个冲头和一个与它协同动作的通管针；一个夹持受体块的装置；一个用于在Ｘ轴及Ｙ轴方向上使所述受体块和冲头座彼此相对位置有选择重新定位的装置；一个用于对所述受体块和冲头座托架在Ｚ轴方向的彼此相对运动进行导向的装置，该导向是通过对二者中的至少一个来实施；其中所述第一冲头单元包括一个受体冲头和与之相关的通管针，而所述第二冲头单元包括一个供体冲头和与之相关的通管针，所述供体冲头具有一个大于所述受体冲头的外径的内径；其中，当所述冲头座位于所述第一位置时所述受体冲头位于所述受体块夹具的上方并与所述Ｚ轴对准，而当所述冲头座位于所述第二位置时所述供体冲头位于所述受体块夹具的上方并与所述Ｚ轴对准。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SB莱顿，
申请(专利权)人：比彻仪器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]