[发明专利]通过超声波及温度控制的标准化组织样本保护

说明书

技术领域

本发明涉及组织样本领域，更具体地，本发明涉及一种通过超声波及温度控制的标准化组织样本保护。 

背景技术

1．组织保护领域的概况 

当从病患身体上取出组织样本之后，缺血性层叠立即开始。缺血性层叠导致很多易受影响的细胞分子，例如mRNA（信使核糖核酸）降解、组织样本中蛋白质脱磷酸作用。因此，越久的组织样本缺血，越多的病患组织样本分析前的改变将会发生。这种改变常常阻碍正确的判断和敏感分子的诊断和预测报告[Liotta 2000, Emmert-Buck 2000, Compton 2007, Hewitt 2008, Espina 2008]。通过将组织样本保存在一个深度冰冻的环境来阻止分子改变的快速冷冻法，是一个为细胞分析的组织样本保存的标准方法。然而，除了高额的花费和复杂的设备外，快速冷冻破坏了组织样本的细胞形态。好的组织形态是诊断组织样本需求量最重要的关键。

在现行的外科组织学实践中，组织样本总是被一大团或粗鲁的放置入固着剂中固定。固定的组织然后通过脱水、清除、注入石蜡、然后牢牢的嵌入到石蜡块中。福尔马林是最常被临床病理学用来做固定剂的[Hewiit 2008, Fox 1985, 1987, Boon 1988]。现代的组织学是以组织形态被福尔马林固定和石蜡植入(FFPE)组织展示为基础的。福尔马林固定的组织在大多数临床病理学实验室常常被拿到一个恒温的房间一整夜或更长时间。易受影响的分子可能会比样本完全浸泡入福尔马林前减少。对比甲醛和蛋白质在室温中快速反应，引起组织外围的大范围交联排列和组织中心的小范围的交联排列。长时间的固定时间有时必须防止中心区域赶上边缘区域在交联的范围[Medawar 1941; Boon 1988; Helander 1994, 1999; Ruijter 1997]。 

福尔马林固定组织样本有以下2个主要问题：（1）生物分子被大范围的交联严重的破坏；（2）由于各种不同的固着时间，交联水平也呈现出不同的样本。因此传统的FFPE样本通常不是标准的。缺少标准化和分子的大量改变，是FFPE组织样本被用于数量上的分子分析的主要障碍。 

一定数量的无交联固着剂试图发展成为适应定量分子分析。[Wenk 2006; Wester K 2003; Boon 2008; Espina 2009]。无交联固着剂提供的组织形态学不同于那些福尔马林提供的——一个约束无交联固着剂在诊所病理学群体被广泛接受的主要因素。解决组织保存问题的一个理想的方法是发展一种方法，可以产生不仅拥有高标准的FFPE形态，而且高质量的分子，类似用一种简单的和有效的快速冷冻组织方式。 

2. 相关技术的解释 

传统方法是用在隔离溶解的含10%磷酸(盐)缓冲液的甲醛来准备固着组织，一系列的渐增的脱水乙醇的浓聚物，和可以导致组织样本脱水的二甲苯，在石蜡前注入。由于这些进程必须花费这些时间，通常8小时或者更长时间，习惯上完成这些分开的步骤：固着，脱水，干燥，注入，一整夜的在为了完成那些任务所设计的自动机械仪器中，（例如，U.S. Pat. Nos. 3,892,197, 4,141,312, and 5,049,510）。一个典型的自动组织样本处理器（TISSUE-TEK）需要超过8小时，并且程序设定的处理一组组织样本。

在水溶液中，甲醛分子[HCOH]与水结合，形成甲二醇[CH₂(OH)₂]，与未水合的甲醛分子相平衡生存，如下： 

HCOH + H₂O ←→CH₂(OH)₂

低温倾斜这些平衡的甲二醇分子将比未水合的甲醛分子更快渗入组织。不管怎样，是甲醛分子建立了这种交联的桥梁。福尔马林固着剂跟温度有说不清的关系：1）低温有益于分子作为组织样本保存，使交联变缓慢，但福尔马林扩散至组织样本变的更加容易；2）高温有益于减轻交联的HCOH形成，但同时，交联的蛋白质在组织边缘放缓福尔马林渗透入组织中央；3）在低温下，分子扩散速度一般变低，是由于分子运动的减少，所引起的福尔马林穿透速度的明显减少。