组织芯片

组织芯片(tissue chip)又称组织微阵列(tissue microarray,TMA)，是自蛋白质芯片、基因芯片之后出现的又一种重要的生物芯片。组织芯片是一种将数十至上千个小组织整齐地排列在一张载玻片上而制成的组织切片，主要用于研究同一种基因或蛋白质分子在不同细胞或组织中表达的情况。

自1998年问世以来，组织芯片技术以其大规模、高通量、标准化等优点得到大范围的推广应用。其最大优势在于，芯片上的组织样本实验条件完全一致，有极好的质量控制。节省试剂和时间更是显而易见的。

组织芯片与基因芯片、细胞芯片、蛋白质芯片一起构成了生物芯片系列，使人类第一次能够有效利用成百上千份组织标本，在基因组、转录组和蛋白质组三个水平上进行研究，被誉为生物学、医学领域的一次革命。

组织芯片的出现，与基因芯片配合使用在寻找疾病基因中有很好的互补作用。在肿瘤研究中发挥着重要作用。将基因芯片筛选出的基因作成探针，再将探针与组织芯片中众多的肿瘤组织进行荧光原位杂交，寻找肿瘤发生发展的相关因素。

组织芯片的设计主要考虑组织的种类及芯片上每一样本组织片的大小。此外，组织片的大小对某一器宫或组织所存在病变的代表程度如何也是考量因素。一般而言，芯片上组织样本数量越大，组织的面积越小，细胞数量也越少。

现在人们利用组织芯片技术对人体各组织均有研究，包括肝脏，前列腺，心脏，乳房等等，据相关数据显示，在大脑组织中的应用最多。医学上常选取一些病变器官进行研究。根据制作方法来分，微阵列主要有石蜡包埋的组织微阵列和冰冻微阵列两种。

组织微阵列的检测仪主要是高性能显微镜、荧光显微镜或共聚焦荧光显微镜。适用的检测技术有苏木精—HE染色，免疫组织化学(IHC)染色，原位杂交(ISH)，荧光原位杂交(FISH），原位PCR，寡核苷酸启动的原位DNA合成(PRINS)等。

首先要利用打孔机在已经标记好的靶位点上进行打孔，将组织芯转入蜡块孔中，重复操作可转入上千个样品组织芯。

根据制作方法来分，微阵列主要有石蜡包埋的组织微阵列和冰冻微阵列两种。后者可以克服上述前者的多种缺陷(含醛基的化合物(可能损伤RNA或使目标抗原结构断裂或破坏抗原——抗体结合位点，另外，石蜡包埋乙醇固定过的组织也无法避免RNA降解）。

1) 组织芯片制片过程中组织片的移位或脱落。在用阵列蜡块切片时，就是用常规的水漂浮裱片，组织片脱落的可能系也很小;另外，可使用石蜡切片辅助带移系统（PSA）进行干裱片及紫外线灯烤片，能有效地避免制片过程中组织片的移位或脱落。

2) 产生无效组织。减少或避免无效组织的关键是良好的组织定位，其次是用于芯片制作的组织样本应略厚于常规组织取材的样本厚度，我们认为以3 mm厚为佳。

3) 对目标（供体）石蜡块的破坏。现在已有商品化的手工组织打孔/阵列仪可在目标蜡块上多次钻取组织，而对蜡块的损伤很小。

人多种实体瘤肿瘤组织芯片在免疫组化染色过程中无组织脱落，不同分化程度的腺癌和鳞癌组织不等量和不同强度的表达细胞角蛋白CK，肝癌及癌旁组织、小细胞癌均呈CK阴性反应。所有组织的间质细胞表达波形蛋白Vimentin；所有组织中的血管平滑肌细胞、消化道平滑肌及子宫平滑肌瘤细胞表达SMA。免疫组化染色阳性信号清晰，组织背景干净。另外，在组织芯片免疫组化染色过程中我们注意到在芯片边缘的组织片的试剂覆盖欠佳，在镜检中相应区域内组织的免疫组化染色多呈阴性结果。

国内从事组织芯片研发和定制服务的知名企业有上海吉凯基因化学、桂林泛谱生物、百奥斯生物、西安艾丽娜生物、上海芯超生物、苏州堪赛尔生物、上海正茂生物、上海斯信生物等。

顾名思义，该设备是用来制作组织芯片的设备，也叫组织芯片阵列仪。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。