生物样本库的推广势在必行,怎么安全存储和管理是一个问题

生物样本库又称生物银行(Biobank),主要是指标准化收集、处理、储存和应用健康和疾病生物体的生物大分子、细胞、组织和器官等样本(包括人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液或经处理过的生物样本(DNA、RNA、蛋白等)以及与这些生物样本相关的临床、病理、治疗、随访、知情同意等资料及其质量控制、信息管理与应用系统。国际生物和环境样本库协会(International Societyfor Biological and Environmental Repositories,ISBER)是美国研究病理学会下辖的一个分支机构,它的意义在于规范化发展中国的样本库建设,使其达到一定的质量和标准。ISBER设置了若干个专门性的工作组,每个工作组的成员均由有一定经验和领域知识的专家组成,各小组之前相互合作,针对建设和管理生物样本库的过程中可能会遇到的各类错误给出指导或解决方案。2005年美国国立癌症研究所(National Cancer Institute,NCI)成立了美国国家癌症中心生物样本库和生物样本研究办公室(Office of Biorepository and BiospecimenResearch,OBBR),以推动生物样本库的发展。

生物样本库的推广势在必行,怎么安全存储和管理是一个问题

总体来说,生物样本库建设主要分为三大部分:标准化样本处理、生物样本存储、样本生物信息化管理,下面从宏观角度为大家介绍这几个部分具体工作。

1. 标准化样本处理

生物样本种类繁多(主要分为5大类:组织样本、血液样本、核酸和蛋白质样本、冻存的细胞样本、组织切片和组织芯片),对样本进行标准化处理是构建样本库最重要也是最核心的一样工作。

1、样本处理样本处理是对样本进行必要的分割、分装和处理,以使样本满足储存和将来使用的质量要求。样本的处理应尽量保持目标分析物的原始状态。

2、样本分装完成处理的样本在储存前应选择适宜的分装量进行分装,满足使用要求的同时避免对生物样本的反复冻融。样本的冻融次数是重要的质量指标,对于冻存的样本应尽量避免样本在使用前的冻融,合理的分装可以很好的减少样本冻融的情况,更合理地利用样本。

举例以我们实验主攻的组织样本为例:a) 新鲜组织样本应在采集后简单用生理盐水清洗处理后1天内低温运输至研究人员使用;b) 冰冻组织样本应在原始样本采集后30分钟内取材并进行快速冰冻后储存;c) 福尔马林固定石蜡包埋组织样本应在原始样本采集后立刻投入福尔马林固定后进行相应处理。

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2.生物样本储存

储存样本时的冷却速度和方法对细胞活性有重大影响。储存会影响样本的质量,决定样本以后使用的可能性。在冷冻样本时必须考虑以下方面:储存容器——储存冷冻样本的容器要能经受住迅速冷冻时突然暴露于低温条件下,即使在低温条件下也能防漏,并在长期保存后仍能保持稳定冷却速度——冷却速度控制着冰晶的大小及形成的快慢,这将影响细胞的恢复。环境温度下保持统一的冷却速度(每分钟-1 ℃ )对各种细胞均有效。储存——冷冻样本的储存温度会影响细胞在活性状态下得以恢复的时长长度。储存温度越低,活性储存期就越长。通常认为敏感性有机体和细胞的临界温度为-140℃,即玻璃化转变温度,在这个温度下,所有的新陈代谢活动都会停止。为预防设备出现故障,所有冷藏柜都应有适当的备用程序。比如停电保护系统,在断电后一定时长内依旧可以维持稳定温度,这就留给实验人员抢救样本的宝贵时长。确保清楚地记录储存位置。

上海馨天生物科技开发的温湿度监控系统可以非常好的24小时监测储存条件的变化,并且进行预警。所有的超标情况可以实时的传递到管理人员手中。并且所有的温湿度数据实时的上传到网络。进行分析并且共享。

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3,样本的信息化管理

目前大数据是现在非常火的一个词,实现大数据需要我们大量的数据处理,以及数据分析。利用互联网技术,将所有的数据通过云平台的方式存储在一个安全的服务器内,并且共享到需要的人那里。这样的数据分享方式现在已经屡见不鲜。但是生物样本的数据分析是一个非常专业的门类,怎么让这些样本发挥最大的价值,怎么分析这样的样本成为数据,让所有人都能读懂并且从中受益,又怎么利用大数据来将这些信息传递出去呢。

在系统生物学和疾病基础与临床研究方面:利用生物样本宝贵资源开展细胞生物学、分子生物学、分子病理学、基因组学和蛋白质组学等系统生物学的研究,探讨新的疾病分类、分型、诊断、个性化治疗和预后标准,制订疾病预测、早期检测、分子分型与个性化治疗、预后评估等新型的诊治策略。

在新药开发方面:药物敏感性和特异性的大规模样本验证是新药研发的重要环节之一,应用基于大规模生物样本的组织芯片筛选技术,设计筛选模型,实现自动化高通量药物筛选,将大大减少新药开发筛选过程中所耗费的人力、财力,提高药物筛选的效率,缩短新药开发的周期。

在药物基因组产业方面:基于生物样本的药物基因组学研究,从基因水平揭示药物反应的遗传多态性的特征,研究各种基因突变与药效及安全性之间的关系,并开发出一系列与耐药性检测和药物代谢酶多态性检测相关的分子分型检测产品以指导疾病个性化治疗,对临床诊断芯片产业的发展有着相当积极的推动作用。

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在直接衍生产业——组织芯片产业方面:伴随样本库的建设,组织芯片产业将得到很大的发展。组织芯片技术可在基因、基因转录、相关表达产物(蛋白质)生物学功能三个水平上进行研究,并与组织形态学相结合,精确定位组织细胞中的基因与表达的蛋白质,弥补基因芯片、蛋白质芯片的不足。该产品主要功能:①研究疾病不同发展阶段各基因与基因表达动态变化;②疾病相关基因的验证;③疾病的分子诊断;④疾病治疗靶点的定位;⑤疾病相关抗体和新药物的开发与筛选;⑥疾病治疗过程的追踪和预后等。

利用现在的云端技术,需要的人们可以通过互联网,利用浏览器,app等软件直接下载到终端电脑或者手机上实时查看。上海馨天科技采用最先进的物联网技术,将温湿度数据实时上传到网络云平台,并进行分析和共享。

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