一种制作组织芯片的简易方法

张 盛，岳君秋，王明伟

组织芯片也称组织微阵列[1]，是指将许多不同个体组织标本按一定的顺序排列于同一载体上，进行同一指标的原位组织学研究。利用组织芯片可以节省时间和试剂，同时其也被应用于形态学教材、实验室评估和科研等方面。有文献介绍组织芯片制作技术及其应用，但制作过程相对较复杂。本文采用经过脱水、透明和浸蜡处理后的白萝卜作为载体，用穿刺针获取供体组织块的方法，制作出组织芯片。该方法制作的组织芯片价格低廉，适合在临床病理质控和科研等日常工作中推广应用，现介绍如下。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器白萝卜；经皮穿刺针；收集湖北省肿瘤医院病理科肝癌组织存档蜡块；优质石蜡；玻片；组织脱水机、包埋机和切片机。

1.2 方法(1)将白萝卜按3 mm厚度修整成块，放入包埋框盖好，置于10%中性福尔马林中固定4～8 h，梯度乙醇脱水、透明和浸蜡处理后备用。(2)在温热状态下使用经皮穿刺针的针套在白萝卜组织块上进行规则微阵列打孔。(3)病理医师复阅所有蜡块对应的HE切片，镜下选取代表性的区域，并用记号笔在石蜡块上对应标记该目标区域。采用经皮穿刺针的针套从稍预热的供体蜡块中穿出目标组织，使用自行磨平的针芯挤出石蜡芯备用。(4)使用眼科镊子将石蜡芯按设计好的顺序注入白萝卜中的相应孔洞，并做好标记。(5)将所有孔均填满组织芯的白萝卜置于包埋模具中，连同包埋模具完全浸泡于65 ℃石蜡中，待组织芯及白萝卜周围的石蜡完全熔化并排出气泡后，取出包埋模具放置冷冻台上，迅速逐个按压，使所有组织芯的底面齐平，再包埋制成组织蜡块。

2 结果

2.1 组织芯片制作的组织芯片所有位点组织形态清晰可辨，受体蜡块均未见裂开现象，组织位点排列整齐，位点无丢失。组织芯柱与受体蜡块结合紧密，未见任何气泡产生(图1)。

图1 组织芯片

2.2 HE染色组织芯片进行常规的HE染色，显微镜下评估组织芯片染色效果，其细胞形态及结构均清晰可辨(图2)。

图2 肝癌组织芯片HE染色

2.3 免疫组化染色组织芯片经免疫组化染色检测Ki-67、Happar-1和E-cadherin的表达，结果显示，Ki-67、Happar-1和E-cadherin分别定位于细胞核、细胞质和细胞膜，其定位分布与常规石蜡切片行免疫组化染色一致，同时染色强度、特异性与常规蜡块染色结果也完全相符(图3)。

图3 肝癌组织芯片中Ki-67(A)、Happar-1(B)和E-cadherin(C)的免疫组化染色，EnVision法

3 讨论

利用组织芯片可以大大缩短实验时间和节省试剂成本[2]。然而，组织芯片制备仪价格高昂，后期维护和保养过程较复杂，对于非大型医院或大规模实验室都是极大的经济负担而无法推广。本实验介绍的组织芯片具有成本低、性能高的优点，能有效解决这一难题。秦广琪等[3]采用UNITMA公司提供的预铸蜡块，制作一种简便易行的组织芯片。有学者[4-7]通过自行设计工具成功制作了组织芯片，但他们通过浇注的方法制作受体蜡块，很难保证受体蜡块与组织芯之间完全融合，易有空隙或气泡，最终导致组织芯和受体蜡块分离，阵列紊乱。如何保持阵列的完整性以及组织芯与受体蜡块的融合性，是组织芯片制作中关键的技术要点。本组介绍的组织芯片可以有效解决这一关键问题。在实践中，我们对多种植物材料进行比对，包括白萝卜、花菜芯、土豆、地瓜、莴笋和海带梗等。土豆、地瓜等含有淀粉成分，苏木精染色后被染成淡蓝色，行免疫组化复染后影响切片观察；海带梗脱水后组织卷曲发硬。白萝卜脱水彻底，硬度适中，支持作用良好，利于制片。同时，白萝卜细胞壁薄，苏木精复染几乎不着色，对免疫组化染色没有影响。

另外，本组介绍的组织芯片在制备过程中有以下注意事项：白萝卜取材时要求规整，厚薄不均或过厚将影响脱水效果；白萝卜水分含量较多，与临床标本同时处理不能做到彻底脱水，因此应适当延长脱水时间约7 h；脱水、透明和浸蜡后的白萝卜应在表面没有固态石蜡的温热状态下使用穿刺针进行垂直打孔，以保证白萝卜在打孔过程中不会破损；包埋前应将填充有组织芯的白萝卜浸泡于液体石蜡中，直至石蜡完全熔化并逐个排除中间的气泡，使白萝卜与组织芯完全融合，保证切片时不出现组织脱离现象。同时，塑料包埋框也应浸泡于液体石蜡中，包埋时使包埋框与石蜡温度接近，增加包埋框与石蜡的融合度，避免切片时蜡块与包埋框的分离；穿取供体蜡块组织制备组织芯时，由于每个蜡块的组织厚度不同，经大批量切片后部分组织可能缺失，导致芯片信息不全，因此可以在供体蜡块同一指标的阳性部位多穿取几次，填充于同一孔中，直至填满，技术上称为“堆垛”；另外，供体组织可以按病种或抗体系列分类制成芯片蜡块，作为免疫组化检测阳性对照使用。

总之，采用白萝卜作为载体制作组织芯片，与传统方法相比，更为简便、经济、实用、可靠。该组织芯片进行HE和免疫组化染色，与常规蜡块染色效果相同。手工制作芯片，在组织排列上能够满足日常工作的需求，非常适合在病理科或科研机构，尤其是基层单位病理科推广应用。