生物样本库组织的冻存方法和生物样本库组织冻存管

摘要

本发明提供了一种生物样本库组织的冻存方法和生物样本库组织冻存管，冻存方法包括：将生物样本库组织置于承载片的表面，将粘附有生物样本库组织的承载片放置于生物样本库组织冻存管中，密封生物样本库组织冻存管并置于低温下冻存；冻存管包括管身、管盖和至少一个用于承载分离后的生物样本库组织的承载片，承载片可分离地置于管身内；本冻存方法能够解决生物样本库组织在冻存后由于粘贴在冻存管的内壁上而造成的不易被识别或者不易被取出的问题，还能避免生物样本库组织在制作冰冻切片时被反复冻融，从而有利于对生物样本库组织质量(例如所含的RNA、蛋白、抗原抗体等生物大分子)的保护。

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种生物组织的冻存方法和生物组织冻存管。

背景技术

生物样本库是一种集中保存生物体的各种组织材料并将其用于疾病的临床治疗和生命科 学研究的生物应用系统。生物样本库包括组织库(如正常组织、肿瘤组织等)、器官库、细胞 库等。

为了对生物样本库组织的结构特性或生化特性进行更深入的研究，常常需要对生物样本 库组织进行长期的低温保存(例如在液氮中进行保存)，在冻存后不同的时候按需求再进行对 这些生物组织进行研究。当今人们常常使用冻存管来进行对生物样本库组织的低温保存。

为了使冻存管既能长期维持低温保存功能又能便于人们随时取出在冻存管内保存的生物 样本库组织，冻存管常常用耐低温的透明材料制成，例如聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯等；然 而，如果冻存后的生物样本库组织为白色或透明组织，当其粘附在冻存管的内壁上时，与冻 存管的色差较小而不容易被人眼识别并取出。

另外，生物样本库组织在低温下大多会冻成一团并且牢牢地粘贴在冻存管的内壁上，通 常呈团状沉积在冻存管的最底部，使得生物样本库组织在低温下不易取出。若使用镊子等夹 取装置从内壁上强行剥离组织，则有可能对组织的形态学造成不可逆的损害，进而影响到实 验结果的稳定性。一般采取的方法是先将组织在常温下放置一定时间，待生物组织表面温度 升高，处于解冻状态，取出组织后置于冰冻切片机的样品托上，使用冷冻包埋液包埋后再次 低温冷冻，然后切片、染色以及进行形态学观察，或进行任何其他相关研究。这样会造成组 织的反复冻融，有可能对组织的结构产生影响，从而不利于后继的形态学观察，也可能造成 RNA、DNA或蛋白质等大分子物质的变性和降解，从而影响到组织标本的质量，进而对实验 结果产生不利的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种生物样本库组织的冻存方法，该方 法一方面能够解决由于生物样本库组织在冻存后粘附在冻存管的内壁上而导致的不易被识别 或者不易被取出的问题，另一方面能够避免生物样本库组织在制作冰冻切片时被反复冻融， 从而有利于对组织标本质量的保护。

本发明的另一个目的在于提供一种能够实现上述方法的生物样本库组织冻存管。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种生物样本库组织的冻存方法，包括如下步骤：

(1)、将分离后的生物样本库组织置于承载片的表面；

(2)、将粘附有生物样本库组织的承载片放置于生物样本库组织冻存管中；

(3)、密封生物样本库组织冻存管并置于低温下冻存。

在本发明的优选实施例中，承载片为软木片。

在本发明的优选实施例中，软木片含有软木脂45±5wt％、木质素27±3wt％、纤维素12 ±3wt％、丹宁酸6±3wt％、蜡状物5±1wt％和杂质成分5±1wt％，软木脂、木质素、纤 维素、丹宁酸、蜡状物和杂质成分的重量百分比之和为100wt％。

在本发明的优选实施例中，软木片含有软木脂45wt％、木质素27wt％、纤维素12wt％、 丹宁酸6wt％、蜡状物5wt％和杂质成分5wt％；或者，软木片的抗拉强度为770N/mm²， 维氏硬度为240HV，布氏硬度为228HB，洛氏硬度为20.3HRC。

在本发明的优选实施例中，生物样本库组织包括人体组织或哺乳动物器官组织。

在本发明的优选实施例中，低温为‐20℃以下。

一种实现上述的冻存方法的生物样本库组织冻存管，包括：管身、与管身可拆卸连接并 且密封连接的管盖以及至少一个用于承载分离后的生物样本库组织的承载片，承载片可分离 地置于管身内。

在本发明的优选实施例中，承载片可以为软木片。

在本发明的优选实施例中，软木片可以含有软木脂45±5wt％、木质素27±3wt％、纤维 素12±3wt％、丹宁酸6±3wt％、蜡状物5±1wt％和杂质成分5±1wt％，软木脂、木质素、 纤维素、丹宁酸、蜡状物和杂质成分的重量百分比之和为100wt％。

在本发明的优选实施例中，软木片的厚度可以为6±2mm。

在本发明的优选实施例中，管身的内侧壁沿管身的轴向上设有至少一圈用于支承承载片 的凸台，凸台具有供承载片穿过的内孔。

在本发明的优选实施例中，凸台设有用于供夹取装置穿过的开口，以便夹取装置穿过该 开口对承载片进行夹取。

在本发明的优选实施例中，管身的内侧壁沿管身的轴向上设有至少一个用于支承承载片 的支承部，支承部包括在内侧壁的同一水平高度的圆周上呈均匀分布的至少两个支承台。

在本发明的优选实施例中，生物样本库组织冻存管还包括多个用于支承承载片的支承架， 承载片和支承架相间叠放在管身内，相邻两个承载片形成用于供生物样本库组织放置的空腔。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

首先，本发明采用与生物样本库组织冻存管可分离的承载片来承载分离后的生物样本库 组织，然后将承载有生物样本库组织的承载片放入生物样本库组织冻存管中冻存，使得生物 样本库组织在被冻存时粘附在承载片上，而不会粘附到生物样本库组织冻存管的内壁或者底 部，从而解决了当前的冻存方法中由于组织块被粘附到冻存管的内壁或者底部而造成的不易 被识别或不易被取出的问题。

其次，由于承载片具有良好的吸水性，而新鲜分离的生物样本库组织是湿润的，故生物 样本库组织很容易粘附在软木片上而不易移动位置，操作者可以在冻存之前就将组织调整为 所需的位置；当此后需要使用该组织作冰冻切片时，可直接快速将承载片取出，无需等组织 解冻即可直接制成冰冻切片或其他冷冻状态下的组织样品，使得组织在冰冻组织样品中很大 程度保持冻存前的形态，能够避免在制作冰冻组织样品时对组织所进行的反复冻融，有利于 降低反复冻融对组织造成的损害，例如降低反复冻融对其中所含的RNA、蛋白、抗原、抗体 等生物大分子所造成的损害。

附图说明

图1为本发明实施例二的生物样本库组织冻存管的示意图。

图2为本发明实施例二的粘附有生物样本库组织的承载片的示意图。

图3为本发明实施例二的样品托的示意图。

图4为本发明实施例二中固定了软木片的样品托的侧视图。

图5为本发明实施例三的生物样本库组织冻存管的管身的俯视图。

图6为本发明实施例四的生物样本库组织冻存管的管身示意图。

图7为本发明实施例四的生物样本库组织冻存管的管身的俯视图。

图8为本发明实施例四的生物样本库组织冻存管的管身的俯视图。

图9为本发明实施例四的生物样本库组织冻存管的管身的俯视图。

图10为本发明实施例四的生物样本库组织冻存管的管身的剖视图。

图11为本发明实施例五的支承架的结构示意图。

图12为本发明实施例五的生物样本库组织冻存管的管身的剖视图。

附图标记：

生物样本库组织冻存管1、管身2、管盖3、承载片4、生物样本库组织5、样品托6、管 身7、支承部8、支承台9、管身10、凸台11、开口12、内孔13、承载片14、组织15、腔 室16、生物样本库组织冻存管17、承载片18、支承架19、管身20、组织21和空腔22。

具体实施方式

本发明提供了一种生物样本库组织的冻存方法以及用于实现该方法的生物样本库组织冻 存管。以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一

一种生物样本库组织的冻存方法，包括如下步骤：

(1)、将所需的生物组织从生物体内分离；

(2)、将新鲜分离的生物组织处理为合适的大小，作为生物样本库组织置于承载片上， 使该生物样本库组织粘附在承载片的表面；

(3)、将粘附了生物样本库组织的承载片放置于生物样本库组织冻存管中；

(4)、密封该生物样本库组织冻存管，并将其以合适的方向置于低温下进行冻存。

其中，在步骤(1)中，生物组织可以为各种人体组织或动物组织，包括手术切除的组织 和实验动物组织。根据实验需要，这些生物组织可以是肿瘤组织及与其配对对照的正常组织， 如肠癌组织和相应的肠上皮组织等。这些生物组织还可以是肌肉组织、脂肪组织、囊壁组织、 器官组织等以及分别与之相配对的肿瘤组织或癌组织。实际上，只要具有细胞组成、有结构 的、经冻存可以保存的生物组织均可以使用上述的冻存方法。

在步骤(2)中，承载片由质地柔软的材料制成，优选为有颜色的软木片，更优选为棕色 的软木片。

软木片的组成成分可以优选为含软木脂45wt％、木质素27wt％、纤维素12wt％、丹宁 酸6wt％、蜡状物5wt％以及其他5wt％(如杂质成分等)。因为软木片的质地柔软，几乎不 含水分，即使在低温下也不会被冻得很硬，方便被修剪为所需的形状，从而更好地适用于冷 冻切片机的样品托，所以对软木片的形状没有特别的要求，可以根据需要加工为圆形、椭圆 形、多边形(如梯形或矩形)等规则形状，也可以为不规则形状，只要保证软木片能够放入 生物样本库组织冻存管中，并且在软木片被放入生物样本库组织冻存管后，软木片在其内不 会发生大幅度的移位即可，这样即使冻存容器内的冻存液发生扰动也不会影响到被冻存的生 物样本库组织的初始冻存位置，从而避免产生由于生物样本库组织粘贴在生物样本库组织冻 存管的内壁上而造成的不易被识别或者不易被取出的问题。

软木片的边缘可以开设有缺口，以便镊子等夹取装置从缺口内伸入，从而方便对软木片 进行夹取。

在步骤(3)中，低温是指‐20℃以下，优选为-80℃至‐20℃之间。

实施例二

如图1所示，本实施例提供了一种生物样本库组织冻存管1，其包括：管身2、管盖3和 承载片4。

管身2呈中空圆柱状，与管盖3可拆卸地连接。当管身2与管盖3连接在一起时，二者 形成密闭的空间，以防止在冻存时外界物质(如冻存液等)进入该空间内，从而避免空间被 污染。

管身2与管盖3可以通过螺纹连接、搭扣连接等各种连接方式。若管身2与管盖3通过 螺纹连接形成密封连接，则可以在管身2的外侧面设外螺纹，在管盖3的内侧面设内螺纹， 管身2和管盖3通过外螺纹和内螺纹的吻合进行连接。

本实施例中的管身2的内底面直径为2.2cm，内底面到管身2的开口的距离为2.2cm。

如图2所示，承载片4为具有一定厚度的圆柱体，其可分离地置于管身2内，用于承载 分离后的生物样本库组织5。承载片4的边缘与管身2的内侧壁不应贴合太紧而应留有一定 距离，一方面是便于用镊子等夹取装置取出承载片4，另一方面是为了避免承载片4在管身2 内发生较大幅度的移动，从而避免承载片4上的生物样本库组织5发生移位，进而避免可能 发生生物样本库组织5在移位过程中粘附到管身2内侧壁的情况。因此，承载片4的底面直 径以比管身2的内底面直径小0.05‐0.5mm为宜，优选为小0.1‐0.3mm。本实施例中承载片4 的厚度为0.1cm，承载片4的底面直径为2.1cm，比管身2的内底面直径小0.1mm，也即承载 片4的底面边缘与管身2的内侧壁之间的距离L₁为0.05mm。

承载片4优选为软木片，其含有以下组分：软木脂45wt％、木质素27wt％、纤维素12wt％、 丹宁酸6wt％、蜡状物5wt％以及其他5wt％。此时，该软木片的抗拉强度为770N/mm²，维氏 硬度为240HV，布氏硬度为228HB，洛氏硬度为20.3HRC。然而，软木片的各组分的含量也不 限于上述比例，软木脂的取值可以在45±5wt％的范围内，木质素的取值可以在27±3wt％的 范围内，纤维素的取值可以在12±3wt％的范围内，丹宁酸的取值可以在6±3wt％的范围内， 蜡状物的取值可以在5±1wt％的范围内，其他(如杂质成分)的取值可以在5±1wt％的范围 内，需要保证软木脂、木质素、纤维素、丹宁酸、蜡状物和杂质成分的重量百分比之和为100wt％。

选择软木片作为承载片4来承载生物样本库组织5的原因如下：

(1)、由于软木片略有吸水性，而新鲜分离的组织含有一定的水分，当新鲜分离的组织 被置于软木片上时，新鲜分离的组织很容易以一定的形态粘附在软木片上，即使发生轻微的 晃动也不会改变位置，从而有效避免了承载有组织的软木片在放入生物样本库组织冻存管时 因发生晃动而导致的组织粘附到生物样本库组织冻存管的管壁上或沉入底部的情况的发生。

(2)、在组织被冻存之前，操作者可以事先将组织以所需的形态、角度或方向粘附在软 木片上，使组织直接以该种形态被冻存。此后，当需要使用该组织作冰冻切片时，直接快速 将软木片取出，并将软木片的没有粘附有组织的一侧固定在冰冻切片机的样品托6(如图3 和图4所示)上，然后用预冷过的冷冻包埋液直接包埋仍然处于冻存状态的组织，即可制成 冰冻组织样品。在制成的冰冻组织样品中，组织仍然能以被冻存时的原始状态存在，不需要 每次经历先解冻，再调整组织的形态，然后包埋，接着继续冻存的反复冻融过程，在提高样 品处理效率的同时也能够最大限度地降低反复冻融对组织造成的损害。

(3)、由于软木片在低温下不容易与管身2冻结在一起，使用镊子等夹取装置可以很容 易地取出软木片，并同时取出粘附在软木片上的生物组织。

(4)、由于软木片在低温下也不会冻得很硬，被取出后很容易被修剪为所需的形状，以 适应于各种尺寸的样品托。

本实施例中的承载片4的底面为圆形，然而，承载片4也可以根据实际需要制成其它形 状，例如底面可以为椭圆、矩形、梯形等，甚至是其它不规则形状。

实施例三

实施例二中的生物样本库组织冻存管每管只能冻存一个生物样本库组织。一方面，当需 要大量冻存生物样本库组织时，就需要等数量的生物样本库组织冻存管，可能提高冻存的成 本；另一方面，因为每管只能冻存一个组织，在作冰冻切片时，需要不断地打开生物样本库 组织冻存管以取出其中冻存的组织，费时费力，不利于提高冰冻切片效率。

为了解决上述问题，本实施例的生物样本库组织冻存管在结构上进行了改进，使得一个 生物样本库组织冻存管能够同时冻存多个组织，这样，在制作冰冻切片时，只要关闭或打开 生物样本库组织冻存管一次，便能取出多个组织，从而提高了冰冻切片的制片效率。

如图5所示，生物样本库组织冻存管的管身7的内侧壁上沿管身7的轴向可以设置至少 一个用于支承承载片的支承部8。不同的支承部8设于内侧壁的不同水平高度处。相邻两个 支承部8在沿管身的轴向上的间距可以相等也可以不等。生物样本库组织冻存管的其他结构 同实施例二。

支承部8包括至少两个在管身7的内侧壁的同一水平高度处的圆周上呈均匀分布的支承 台9。将支承台9设置为在管身7的内侧壁的同一水平高度处的圆周上呈均匀分布是为了将 承载片的重力平均分配到支承该承载片的数个支承台9上，从而确保承载片能够稳妥地放置 于支承部8上而不会发生移位，有利于维持承载片上放置的组织的形态和位置不变。

如图5所示，本实施例中的支承部8包含四个在内侧壁的同一水平高度的圆周上均匀分 布的支承台9，对向设置的两个支承台9内侧边缘的距离L₂应该小于承载片的底面直径，从 而使支承台9能够很好地支承起承载片。然而，支承台9的数量不限于四个，可以少于四个 (如两个或三个)，也可以多于四个；当支承台9的数量较多时，支承台9也可以不在内侧壁 的同一水平高度的圆周上呈均匀分布，只要保证位于内侧壁的同一水平高度的这些支承台9 能平稳地托起承载片即可。

实施例四

实施例二采用在管身内侧壁的同一水平高度的圆周上分布的支承台9来支承承载片，然 而，也可以采用凸台来支承承载片。

如图6所示，生物样本库组织冻存管在管身10的内侧壁沿着管身的轴向上设置了至少一 圈用于支承承载片的凸台11。不同的凸台11设于管身内侧壁的不同水平高度处并呈平行排 列。相邻两个凸台11沿着管身的轴向上的间距L₃可以相等也可以不等，但均需大于组织的 高度。每个凸台11具有供承载片穿过的内孔13，因为承载片质地柔软，所以能从上层凸台 11的内孔13中穿过并放置于下层凸台11上。

每个凸台11还可以开设有用于供夹取装置穿过的开口12以便夹取装置穿过该开口12 对承载片进行夹取。生物样本库组织冻存管的其他结构同实施例二。

凸台11的内孔13的直径L₄应小于承载片的底面直径，以确保凸台11能够很好地支承 起承载片。

本实施例中的凸台11的内孔为圆形，然而，凸台11的内孔也可以为其它形状，例如椭 圆形、矩形(如图7所示)、梯形(如图8所示)、多边形(如图9所示)或者其它任何不规 则形状等，只要保证承载片能够经由上层凸台11的内孔13放置于下层凸台11上并且每层凸 台11均能平稳支承承载片即可。

因为本实施例的生物样本库组织冻存管在管身10的内侧壁上设置了多个凸台11，每个 凸台11都能支承一个承载片14，每个承载片14都能承载起一块或多块组织15，所以一个生 物样本库组织冻存管能够同时保存多块组织，提高了空间的利用率。

另外，当需要大量冻存或解冻组织时，只需要打开或封闭一个生物样本库组织冻存管便 能将多个组织保存在其内或者一次性对保存在其中的多个组织进行处理，从而提高了冻存或 解冻的效率，节省了对样本的处理时间。

最后，如图10所示，由于凸台11的内孔13的直径L₄应小于承载片14的底面直径L₅， 当承载片14被放置于凸台11上时，承载片14的边缘与凸台11的边缘紧密贴合，从而上下 两层承载片14和凸台11以及管身10形成密封的腔室16，上下两层组织15被分别密封入各 自的腔室16内，因此不会出现组织之间交叉污染的现象，有效确保了组织15的冻存质量， 有利于维持实验数据的稳定性。

实施例五

如图11和图12所示，与实施例二相比，本实施例的生物样本库组织冻存管17还包括多 个用于支承承载片18的支承架19，承载片18和支承架19相间叠放在生物样本库组织冻存 管17的管身20内，相邻两个承载片18形成用于供组织21放置的空腔22。

由于承载片18的底面直径略小于管身20的直径(如小0.05‐0.5mm)，当承载片18和支 承架19相间叠放完毕时，承载片18的边缘与管身20的内侧壁的距离很小，远远小于组织 21的大小，所以本实施例的生物样本库组织冻存管17在保证较高的冻存效率的同时仍旧不 会发生组织之间交叉污染的现象。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉 本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应 用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术 人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围 之内。