发布时间:2020-06-15 22:45 原文链接: 生物样本库的基础知识及发展趋势

 

生物样本库定义及种类

生物样本库又称生物银行(Biobank),是按需标准化收集、储存、处理和/或发放生物样本的实体机构。生物样本库涉及的样本类型及相关信息主要包括:健康和疾病生物体的生物大分子、细胞、组织和器官等,如:人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液等;经处理的生物样本(DNA、RNA、蛋白质等);生物样本的临床、病理、治疗、随访、知情同意书等资料;生物样本的质量控制、信息管理与应用等。

生物样本库有多种类型,常见的有:组织、器官库(Tissue bank),如血液库、眼角膜库、骨髓库等;细胞株(系)库,包括正常细胞、遗传突变细胞、肿瘤细胞和杂交瘤细胞株(系)等。近年来还出现了脐血干细胞库、胚胎干细胞库等各种干细胞库。在人类疾病领域,一些研究单位根据自身专科优势及特色病种,筹建了各种特色样本库,如肠癌库、鼻咽癌库、乳腺癌库、肝癌库、肺癌库、食管癌库、头颈肿瘤库、妇科肿瘤库等。

生物样本库的意义

随着后基因组时代的来临,对基因的研究引发了新的研究方法和手段的诞生,密切了基础医学与药物研发、临床医学之间的联系,使人们可以更准确地理解环境和人类遗传分子之间的相互作用,以期精确地描绘疾病发生的本质,从而改进目前对于疾病的诊断和治疗,由此诞生了从实验室到病床,把基础研究所获得的知识、成果快速转化为临床上治疗的新方法,并通过新方法的实施反过来验证基础研究中发现理论或建立的新的理论,被称为(B2B,Bench to Bedside)模式,也称其为转化医学(Translational Medicine)。

转化医学显著应用涵盖如下两点:

1. 新型的生物标志物在临床疾病检测中的应用;

2. 加快新药研究的速度。

转化医学的应用离不开基础研究的成果,这些成果需由大样本、大数据信息的支持。因此,需建立专门的、标准化的生物样本库(Biobank),大规模、高效地搜集和利用生物样本、生物信息和数据,保证转化医学研究的需要。这种方式对于提高科研效率有极大的帮助,对于转化医学的发展具有显著的促进作用。

生物样本库标准化及发展趋势

《正如用于功能基因组研究组织生物样本库存在的问题-2000项分析》一文中所指出的,目前我国生物样本库存在如下问题:

(1)保持方式单一:仅石蜡或液氮;

(2)收集不配对:肿瘤、癌旁、正常;

(3)样本收集不全面:仅组织或血(全血、血清、血浆),缺乏重要的体液;

(4)临床信息不完整:缺治疗、随访;

(5)研究深度、广度严重受限;

(6)耗材、取样时间、运输等五花八门;

(7)缺乏标准化流程、质控、安全保障、信息化管理体系,缺乏专业队伍;

(8)医院、科室、内专家之间相互封闭、条块分割;

(引自视为样本库最佳实践ISBER 2012 资料)

基于以上原因,通过调查走访,目前国内众多生物样本库中,“黄金库”、“价值库”数量不够多,同时还存在一些“垃圾库”、“死库”等现象。

中国医药生物技术协会组织生物样本库分会各位专家通过讨论,提出了标准化生物样本库涵盖内容:

(1)A 理论委员会+ B 知情同意书

(2)C 实体库(技术标准化)组织(癌、癌旁、“正常”)、(液氮、福尔马林等)血清、血浆、全血、胰液、尿粪、胸腹水、CTC、肝细胞、微生物(细菌—Hp及耐药菌株—肠道微生物菌群、病毒等)、细胞;环境:水、土壤、农作物食品等

(3)D 合格衍生物:DNA、RNA、蛋白、MicroRNA病原体、细胞等(第三方控制)

(4)E 临床资料库(共同临床信息库)临床资料(病史C/A、临床病理、治疗、随访)

(5)F 研究数据库——共享机制

(6)G 转化医学(协同创新与转化)

(引自生物样本库最佳实践ISBER 2012 资料)

进入二十一世纪以来,随着现代生物科技的快速发展,分子遗传学取得了巨大的发展,国内外对于人类遗传资源的保护与开发研究势头强劲,各国科学家普遍认为,生物样本库的发展趋势应具备如下特点:

(1)标准化:如通过行业标准认证、国家标准认证、资质论证等。

(2)专业化:生物样本库建设需要由专业的团队,相关的课题组及研究院相互合作完成。

(3)特色化:生物样本库的建设不以数量为原则,而应以质量为原则,以共享利用为原则。

(4)信息化:充分利用计算机技术,网络技术,实现数据共享,筹建中国虚拟样本数据库。

(5)集约化:在标准化前提下资源库的大型化,如第三方存储中心——生物银行。

(6)国际化:在生物样本库管理教育培训、质控标准等方面实现国际化。

(7)价值化:各个国家内部研究机构和国家之间对资源库的共同建设和共享,完善充分应用机制。

(8)自动化:高端、高效、高质、安全

(引自生物样本库最佳实践ISBER2012 资料)

Hamilton 产品在生物样本库领域应用

生物样本库日常样本处理工作通常包含如下几个部分:(1)生物样本采集及收集;(2)生物样本制备,如血液样本组份分装等;(3)生物样本及数据信息存储;(4)生物样本处理及出库供给,如核酸提取等。

Hamilton 公司成立于1947年,其液体处理工作站的技术及自动化样本存储技术在全球范围内都处于领先地位。在生物样本库应用领域,Hamilton 根据生物样本库日常样本处理工作内容,能够提供一站式解决方案,实现全部工作流程的自动化。


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