一种一次成型、免融合的组织芯片的制作装置的制作方法

本实用新型属于组织芯片制作技术领域，涉及生物医学领域中一种重要的实验方法及装置，可以无需经过融合步骤即可制作组织芯片的技术及其制备装置。

背景技术：

组织芯片技术(tissue chip)是生物芯片的一个重要亚类,能够将数十甚至上千个属于不同患者的病理组织有序排列在一张常规载玻片上，然后制做成的病理组织切片进行染色分析。利用组织芯片技术我们能够在一张玻片上分析某个基因或蛋白在在大量样本队列的病理组织中表达的情况，能够最大程度的减轻试验误差，同时具有高通量、大样本、效率高、造价低等多种优点。同时能够减少对原始组织蜡块的破坏，最大程度减少无效组织的特点。自从1998年组织芯片技术的首次应用，该技术已经在医学诊断和基础研究领域，尤其是寻找肿瘤的预后相关标记物、药物筛选以及治疗靶点研究等方面显示出了巨大的潜能。制作石蜡包埋组织芯片是组织芯片技术最关键、最核心的技术。目前制作组织芯片的制作过程非常繁琐，一般步骤包括从供体蜡块中取样、应用点样针把组织放入受体蜡块，然后进行受体蜡块的融合。其中点样针把组织放入受体蜡块中这个步骤是组织芯片制作的关键步骤之一，由于组织芯本身非常微小(直径0.6-3mm不等)，同时非常易碎，在置入组织芯的时候非常容易出现对位不准，导致组织芯的折断、崩解或者受体蜡块的损伤，造成样本的损失和制作失败。另外一个步骤受体蜡块的融合是利用高温将供体组织和受体蜡块进行热融合，能够减少脱样率，也是制作组织芯片过程中另外一个的关键的步骤，这一步骤对融合时间、融合温度、受体蜡块的材质都要求非常高，一个环节出现问题，都会导致组织芯片制作失败。其中，融合时间过短或者融合温度过低会导致融合度差，而融合时间过长或者融合温度过高会导致组织倾斜；并且受体蜡块的材质如果不佳，也容易导致组织芯片中组织倾斜或者受体蜡块崩裂。这些缺点都使得组织芯片技术的发展和应用面临很大的限制，约束了组织芯片技术的推广和应用。

因此，本领域迫切需要建立一个方便的方法和装置，能够避免因为取样问题和融合问题导致的制作失败，能够精确控制组织芯置入受体蜡块过程中的位置，避免组织芯的折断和崩解，同时能够避免融合，减少因为受体蜡块的融合不当造成的失败，并且不增加受体蜡块的脱样率，从而提高工作效率的同时，增加组织芯片的制作质量。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中的组织芯在置入受体蜡块过程中因不能精确定位受体蜡块的位置而使组织芯断裂从而导致组织芯置入失败的问题，提供了一种一次成型、免融合的组织芯片受体蜡块的制作装置。

一种一次成型、免融合的组织芯片的制作装置，包括能够紧密贴合的、由上层合页和下层合页组成的合页结构，所述上层合页上至少开设一个凹槽孔，其用于固定具有阵列引导孔的阵列引导板；当上层合页和下层合页紧密贴合时，对其内的阵列引导板和受体蜡块进行固定，并且所述阵列引导板上的引导孔与受体蜡块上的阵列孔形成一一对应关系。优选的，上、下层合页紧密贴合时，阵列引导板和受体蜡块上下贴合。

优选的，与所述凹槽孔相对置的下层合页上开设有用于放置受体蜡块的梯形围堰式凹槽。

优选的，所述受体蜡块上的阵列孔的孔径稍小于取样针的针孔径。

优选的，所述阵列引导板上的引导孔的底部设有环形凸状围挡。

优选的，位于所述凹槽孔四角的上层合页通过连接件与矩形定位紧固件可拆卸式固定连接，使阵列引导板可拆卸式的固定在所述凹槽孔与所述矩形定位紧固件之间。

优选的，所述制作装置在开合处内置有磁铁。

优选的，所述取样针的直径d1等于所述受体蜡块上的阵列孔的直径d+0.05mm；或所述取样针的直径d1等于所述受体蜡块上的阵列孔d的直径+0.1mm。

优选的，所述取样针的针头部和取样针的主体部分采用可拆卸替换式连接。

本实用新型还提供了利用上述所述的制作装置进行制作组织芯片的制作方法，包括如下步骤：1)选取合适的空白受体蜡块、阵式引导板，使阵式引导板上的引导孔与空白蜡块的阵列孔相对应；2)将矩阵式引导板固定在上层合页的凹槽孔中、将所述空白受体蜡块固定在下层合页或下层合页的梯形围堰式凹槽中，使矩阵式引导板与所述空白受体蜡块相对应；3)将上层合页和下层合页扣合，并观察矩阵式引导板的引导孔是否与空白受体蜡块的阵列孔一一对应；4)根据空白受体蜡块的阵列孔孔径选取针孔径比阵列孔孔径稍微大的取样针，并将已完成取样的取样针垂直置入引导孔中，当遇到阻力后按压取样针，将取样针中的组织芯推入空白受体蜡块的阵列孔中，即可制成受体蜡块，并将该受体蜡块进行后续的处理，最终得到组织芯片。

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是开发了一种制作一次成型组织芯片制作方法及应用于该方法中的装置，并且能够简化制作流程，无需受体蜡块融合的过程，提高蜡块的质量，保证在蜡快上打孔的均匀度和深度的精确度，解决了现有技术中组织芯片制作过程中容易出现置入组织芯失败、组织芯断裂以及融合不当造成的操作失误等问题，并且该装置使用方便，结构简单，成本低廉，极大的提高了组织芯片制作的效率，降低组织芯片的应用成本，使组织芯片技术的作用得到充分发挥。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种一次成型、免融合的组织芯片的制作方法和装置，包括上层合页，下层合页，矩形定位紧固件，阵列引导孔，圆形转轴，取样针等6个装置形成的一体化装置。其中双槽式受体蜡块定位装置为双层合页式设计，下层为受体蜡块固定装置，受体蜡块可固定于下层的梯形围堰式凹槽中，上层开合式模具中央位置安装有具有阵列引导孔的引导板结构。将匹配的受体蜡块置入装置后，扣合双层装置，受体蜡块中的阵列孔和矩阵式引导孔的位置能够严密的形成一一对应的关系，保证取样针中的组织芯能够通过引导孔准确的、精密到推入到对应的阵列孔中。同时受体蜡块中的阵列孔的孔径较取样针的孔径稍小，这样能够使得组织芯能够和阵列孔紧密的贴合，从而使得制作好的受体蜡块不需要后续的蜡块融合，同时还可以避免组织芯脱落。

其特征在于：

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的双槽式受体蜡块定位装置为双层合页式、长方形的矩形结构，其中双层合页直径都为145mm×8mm,高为20mm，材质为304铝合金。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的双槽式受体蜡块定位装置开合处内部置有磁铁，可以对装置进行相对固定。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的双槽式受体蜡块定位装置中的下层装置中有两个梯形围堰式凹槽，尺寸为60mm×80mm。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的双槽式受体蜡块定位装置中的上层合页装置中有两个矩形凹槽，尺寸为145mm×8mm,高为20mm，凹槽中镶嵌的有具有矩阵式引导孔的引导孔板结构，矩阵式引导孔的规格分别有10*20孔(孔径为0.8mm)；10*20孔(孔径为1mm)；10*20孔(孔径为1.5mm)；10*20孔(孔径为2.0mm)；10*20孔(孔径为2.5mm)；10*20孔(孔径为3mm)。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的矩阵式引导孔板为可替换式，在上层合页装置中的矩形凹槽四周有圆形转轴可以对矩阵式引导孔板进行固定或拆卸替换，并且矩阵式引导孔的材质为304铝合金制成。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的矩阵式引导孔为圆柱形，底部有环形凸状围挡，高度为0.2mm，能够避免取样针用力过度插入受体蜡块中。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的取样针，孔径较对应的蜡块中的阵列孔的孔径稍微大，取样针的直径要比相匹配的阵列孔稍大，具体的对应尺寸为：10*20阵列孔(孔径为0.8mm)对应的取样针孔径为0.9mm；10*20阵列孔(孔径为1mm)对应的取样针孔径为1.1mm；10*20阵列孔(孔径为1.5mm)对应的取样针孔径为1.6mm；10*20阵列孔(孔径为2.0mm)对应的取样针孔径为2.1mm；10*20阵列孔(孔径为2.5mm)对应的取样针孔径为2.6mm；10*20阵列孔(孔径为3mm)对应的取样针孔径为3.1mm。

本实用新型中的组织芯片制作装置，其中所述的取样针，针头部和取样笔的主体部分为可拆卸替换式，可以通过螺旋设置将取样针头和取样笔进行固定。

一种一次成型、免融合的组织芯片的制作方法和装置，该设备包括上层合页，下层合页，矩形定位紧固件，阵列引导孔，圆形转轴，该设备还包括一个和阵列引导孔大小尺寸相匹配的取样针。

优选的，所述上层合页，下层合页相匹配,间隙配合；其中上层合页中央为中空设计，里面有矩形定位紧固件。

优选的，矩形定位紧固件内圈设计置放的有阵列引导孔，阵列引导孔的规格有10*20孔(孔径为0.8mm)；10*20孔(孔径为1mm)；10*20孔(孔径为1.5mm)；10*20孔(孔径为2.0mm)；10*20孔(孔径为2.5mm)；10*20孔(孔径为3mm)。上层合页，下层合页的连接处设计有圆形孔径，可以用圆形转轴连接并上下开合。

优选的，取样针的直径要比相匹配的阵列引导孔稍小，比如：孔径为0.8mm的取样针对应的阵列引导孔孔径为0.9mm；孔径为1mm的对应的阵列引导孔孔径为1.1mm；孔径为1.5mm的取样针对应的阵列引导孔孔径为1.6mm；孔径为2.0mm的取样针对应的阵列引导孔孔径为2.1mm；孔径为2.5mm对应的阵列引导孔孔径为2.6mm；孔径为3mm对应的阵列引导孔孔径为3.1mm。

其中所述的取样针，针头部和取样笔的主体部分为可拆卸替换式，可以通过螺旋设置将取样针头和取样笔进行固定。其中所述的阵列引导孔阵列引导孔为圆柱形，底部有环形凸状围挡，高度为0.2mm，能够避免取样针用力过度插入受体蜡块中。

本实用新型涉及生物医学领域中一种重要的实验方法及装置，用于制备一次成型的组织芯片受体蜡块，本实用新型采用柱状阵列栅，阵列孔凹槽，固定底座等三个装置形成的一体化装置，可以有效定位柱状阵列针的轴向位置，能够在实现一次成型的基础上，严格控制打孔深度，可以实现精确度的严格控制，解决了现有技术中受体蜡快制作过程中容易出现断裂、毛刺、皲裂、批次差异较大的问题，是一个非常良好的组织芯片受体蜡块制作装置

本实用新型的一次成型、免融合的组织芯片的制作装置，包括双槽式受体蜡块定位装置和特制取样针，其中通过装置对受体蜡块和引导阵列孔板实现非常精密的对位(误差小于0.02mm),可以保证取样针中的组织芯能够通过引导孔准确的、精密到推入到对应的受体蜡块的阵列孔中，完全避免了由于手持式取样针和阵列孔对位偏差所导致的组织芯置入失败。同时，本装置特制的组织芯取样针的直径，较对应的受体蜡块的阵列孔直径稍大，这样能够使得推入的组织芯能够和受体蜡块的阵列孔非常紧密的贴合，从而达到受体蜡块不需要融合的同时还可以避免组织芯脱落，可以在受体蜡块制作完成后直接进行切片。本技术和装置能够实现的技术效果有如下几点：1，制作速度块，每个组织芯的取样时间为3-5秒，200孔径的组织芯片制作只需要15-20分钟，极大的提高了工作效率；2，精密定位，避免错位，克服了现有普通制备仪容易出现组织芯和阵列孔之间出现对位失败造成的组织芯片置入失败，并且完全杜绝了打孔过程中蜡块开裂的缺点；3，双槽式设计，可以同时制作两块组织芯片受体蜡块，极大的提高了工作效率；4，受体蜡块免融合设计，减少了步骤，避免了融合时间过短或者融合温度过低会导致融合度差的问题，以及融合时间过长或者融合温度过高会导致组织倾斜的问题，保证了组织芯片受体蜡块的制作质量。本实用新型的一次成型、免融合的组织芯片的制作方法和装置是一个非常良好的组织芯片制作设备，提高了工作效率，减少了成本。

附图说明

图1为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作的上层合页的结构示意图；

图2为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置中的下层合页的结构示意图；

图3为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置中的矩形定位紧固件的结构示意图；

图4为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置中的阵列引导孔板的结构示意图；

图5为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置中的圆形转轴的结构示意图；

图6为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置的爆炸图；

图7为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置在工作状态的组装示意图；

图8为本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置在工作状态下的剖面图；

具体实施方式

下面根据附图结合实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1-8所示，本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置包括：1-上层合页；2-下层合页；3、矩形定位紧固件；4、5-阵列引导孔板(即阵列引导板)；6-圆形转轴；7-取样针，8-受体蜡块。本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”等指示方位或位置关系为基于附图所示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此对位置关系的用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；例如，上层合页上也可以开设有梯形围堰式凹槽，下层合页上开设有凹槽孔。

本实用新型一次成型、免融合的组织芯片的制作装置，为具有合页结构的双槽式受体蜡块定位装置，所述制作装置包括能够紧密贴合的上层合页1和下层合页2，所述上层合页1上开设有两个凹槽孔11，这两个凹槽孔11分别用于固定具有阵列引导孔的阵列引导板4、5；该凹槽孔11通过矩形定位紧固件3进行固定，具体的，该矩形定位紧固件3四周通过螺栓31将矩阵式引导板固定在凹槽孔11内。

与两个凹槽孔11相对应的下层合页2上开设有梯形围堰式凹槽21，该梯形围堰式凹槽21用于放置固定受体蜡块8。所述上层合页1与下层合页2之间的转动部分通过圆形转轴6连接，使上层合页1与下层合页2之间能够转动的开关或闭合，也可在上层合页1和下层合页2的开合处内置有磁铁，使上层合页1与下层合页2能够紧密的固定。因此当上层合页1和下层合页2紧密贴合时，能够对其内的阵列引导板和受体蜡块进行固定，并且所述上层合页1内的阵列引导板4、5上的引导孔能够与下层合页2内的受体蜡块8的阵列孔形成一一对应关系。所述受体蜡块上的阵列孔的孔径稍微小于取样针的针孔径，具体的说，直径0.8mm的阵列孔对应的取样针的针孔径直径为0.9mm，直径1mm的阵列孔对应的取样针的针孔径直径为1.1mm，直径1.5mm的阵列孔对应的取样针直径为1.6mm，直径2.0mm的阵列孔对应的取样针直径为2.1mm，直径2.5mm的阵列孔对应的取样针直径为2.6mm，直径3.0mm的阵列孔对应的取样针的针孔直径为3.1mm。因此，在实际操作过程中，当取样针穿过矩阵式引导板的引导孔时，因受体蜡块的阵列孔的直径稍微小于取样针的直径，使取样针中的组织芯能够直接被推入受体蜡块中的阵列孔中，不在需要进行融合，就能使组织芯与受体蜡块形成紧密的固定连接关系。优选的，所述阵列引导板上的引导孔的底部设有环形凸状围挡，高度为0.2mm，能够避免取样针用力过度插入受体蜡块中。

优选的，所述取样针的针头和取样针的主体部分可采用可拆卸式连接，如，可通过螺纹连接取样针的针头和取样针的主体部分，这就使得，当需要不同的阵列孔的受体蜡块时，就可以根据阵列孔的直径来选择取样针的针头直径，使取样针操作方便。

下面以制作阵列孔孔径为1mm的组织芯片为例，具体说明用本实用新型的制作模具装置来制作组织芯片的方法，其步骤如下：第一步：将待取样的供体病理蜡块进行编号，并且标记好取样位置，取样前至于30度烤箱中进行预热；

第二步：根据蜡块数量和孔径需要，选取阵列孔直径为1mm的空白受体蜡块8，同时拆卸双槽式受体蜡块定位装置上页装置1(即上层合页)中固定阵列引导孔板4、5的螺栓31，并将和空白受体蜡块8的阵列孔数量对应的阵列引导孔板4、5安装固定在矩形定位紧固件3与凹槽孔11之间；

第三步：将空白受体蜡块8置入到双槽式受体蜡块定位装置中的下层合页2的梯形围堰式凹槽21中；

第四步：将双槽式受体蜡块定位装置的上层1和下层合页2进行扣合，使得上方的阵列引导板4、5和下方对应的空白受体蜡块8中的阵列孔上下贴合，并观察对位是否有偏差(如图7、8所示)；

第五步：根据空白受体蜡块8中的孔径，选取对应尺寸匹配的取样针7，取样针的针头71直径为1.1mm；

第六步：利用取样针7在预先设置好顺序的供体病理蜡块中的指定位置完成取样；

第七步：将取样针头71垂直置入阵列引导板4或5中，当针头插入到阵列引导孔中的环形凸状围挡结构51位置后，会遇到阻力，按住取样笔，按压取样笔上方的按钮，把针头中间的组织芯72迅速推入阵列引导孔底部的阵列孔中(如图7,8所示)；

第八步：对所有供体病理蜡块取样完成后，打开双槽式受体蜡块定位装置，取出制作完成的受体蜡块8，放入烤箱，温度设置为30度，时间为4-6小时，然后整个受体蜡块即制作完毕；

第九步：将受体蜡块置入切片中进行切片、捞片、烤片，完成组织芯片的制作。

最后说明的是，以上所述的实施例仅仅是对本实用新型专利的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型专利的范围进行限定，凡属于本实用新型专利思路下的技术方案均属于本实用新型专利保护的范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型专利原理前提下的若干改进和润饰，应当视为本实用新型专利的保护范围。