[發明專利]取樣系統

在審

• 申請號: 201680059977.8
• 申請日: 2016-10-03
• 公開（公告）號: CN108138109A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 神原秀記;細川正人;竹山春子;依田卓也
• 申請（專利權）人: 前沿生物系統有限公司
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26;C12M1/34;G01N1/00;G01N1/28
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

該發明旨在提供一個可重復取得樣品20的樣品收集系統。該發明的系統中包含至少一個或多個中空取樣針1以從生物樣本3中獲取樣品20；一個注射裝置83，一個螺線管87和一個儲液池88以形成一個流路體系，使溶液10流經取樣針1，樣品20可隨溶液10一同排出取樣針1，以便回收樣品20。

技術領域

本發明涉及一種可以用于多種樣本如單細胞以及動植物等生物樣本組織微解剖切塊的大規模快速取樣系統。

背景技術

隨著人類基因組計劃的完成，基于基因或基因表達的對生命的理解與利用的運動日趨活躍。在此大環境下，人們越來越認識到包括癌癥等在內的生物病理組織是各種細胞群的聚集體，為了了解疾病以及做出適當治療，每個細胞或細胞聚集體(組織切片)組成的組織的基因(基因組)、基因表達(轉錄組)、代謝物(代謝組)、蛋白質(蛋白組學)等的詳細分析日益重要。基于此背景，研究一個細胞中的基因組、mRNA(轉錄組)、代謝物(代謝組)、蛋白質等成為熱點。

另一方面，單細胞分析技術是分析懸浮細胞(如免疫細胞)的強有力工具。然而，組織內細胞無法按原樣進行分析。這些細胞必須經過分離，才可進行如基因表達的分析。但分離過程會改變細胞實際狀態。因此，需要開發能保持細胞或細胞聚集物自然狀態的分析技術。為了滿足上述需求，一個具有極有前景的方法已被開發，其使用顯微組織切片而非大的組織切片。為了實現此目的，迄今為止，使用激光捕獲微解剖(laser-capture microdissection，LCM)通過激光切割、收集樣品(如：后文所述的A公司的商業化產品)。但該LCM系統價格較高，且受限于可被切割的樣本種類。因此，非常需要開發一個簡單的系統。

近日，市面上推出了一款使用玻璃毛細管挑取單個細胞的系統。由于玻璃易破損，該系統不適用于具有堅硬細胞壁的植物樣本等生物樣本。另一方面，研究者使用一個四點針尖的不銹鋼中空取樣針建立了一個顯微切割系統(參考專利1)。然而，此類取樣針極易在樣本收集過程中受到損傷，因此載物臺與樣本之間會放置一個十分厚的凝膠平板。然而，樣品在凝膠上的移動或形變，會降低顯微切割位置選取的準確度。

進一步來說，根據使用中空針或毛細管的取樣系統，在下一次挑取前，需要更換新的毛細管或蘸取清洗緩沖液清洗針尖，從而較難快速取樣，上百個區域可能需要較長時間。長時間的取樣過程中，若目標樣本為冷凍樣本等，則較難保持樣本形態，如mRNA等生物分子的降解不可避免。因此，使用傳統方法取樣獲得樣品數量有限，傳統方法不可能從一個樣本中收集來自不同位置的許多微型切片。目前，公開報道的樣品采集系統可使采樣針沿X，Y，Z軸移動來采集回收樣本，該法也可通過手動操作獲取、回收樣品。這兩種情況下，采集與回收樣品需要花費較多時間。為了快速收集樣品，應采用具有兩種速度的控制裝置。樣本采集應使用具有小步長的步進電機，以通過在平面上較短的移動距離精確樣本防止位置。而樣品回收則適合使用較大步長的步進電機，若使用可精確控制的小步長的電機、將取樣針移動至一個大型裝置(如效價板)需要較多步驟，這會增加運行時間。

另一方面，為了對切割的樣品的基因組、蛋白組、代謝組以及基因表達進行分析，樣品需轉移至較小體積的反應室內。因此，需要開發所有的操作需要平穩地并且自動化進行的系統。在單細胞分析中，靶細胞需要在多孔的微孔培養板內進行培養，隨后通過抗原抗體反應使用熒光染料標記靶細胞。隨后靶細胞被轉移至反應室內的微量滴定板上進行樣品制備。轉移步驟耗時耗力。雖然有用于將細胞從微孔培養板轉移至反應室內微量滴定板中的自動化裝置，但是轉移一個細胞仍然需要耗費數十秒甚至幾分鐘的時間。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:WO 2013/125141

專利文獻2:日本未審查專利申請公開號.2010-029178

發明內容

發明要解決的問題