戚豫-2--样本和样本库.

样本和样本库北京大学第一医院实验中心戚豫2015-06-111样本的用途•队列研究（略）•关联研究，最小数量：100条等位基因——已经落伍•GWAS（全基因组关联）研究：500份/组•病例对照研究•多因素分析•各种组学研究2•细胞、组织和器官•全血（抗凝，最好不用肝素）•血浆（含有DNA、RNA）•血清•生物体液（尿液、胸水、CSF、羊水、唾液）•DNA•RNA•蛋白等样本的种类3什么是完整有用的样本要求：•临床和背景资料齐全•有编号、易检索（条形码管理）•纳入合适的样本库•保存条件合格•无降解•无污染数据库要素：•病人一般资料•临床特点•家族资料•样品管理•家系调查网络组4临床（表型）资料的完整性•病人编号•病理号•实验编号•姓名、性别、出生日期、出生地、祖籍(籍贯)、住址(电话)、联系地址、联系人及联系方法•门诊和住院史、主诉•死亡记录、病理5一般资料•病人编号、病历号•体检、异常体征、畸形、智商•胎次•围产期病史•生长发育史•既往病史•相关临检结果•特殊生化检查(如酶学)•电生理等特殊检查结果•影像学资料6家族资料•病人编号•父母姓名、职业、生活环境和生育年龄•父母亲缘关系：三代以内近亲、三代以外远亲、同村同姓(是否隔离群)、无亲缘关系•按规定符号绘制家系图•流产、死产史•孕期合并症、服药情况、化学品接触史、射线接触史、感染史•一级亲属：父、母、兄、弟、姐、妹等、•二级亲属：祖父、祖母、外祖父、外祖母等•其他亲属受累情况7因地制宜地制订SOP(StandardOperationProtocols)中心实验室有关标本的规定：标本的采集、验收和保存接收样本及拒收样本的相关规定拒收标本记录表不合格标本回执单标本超低温保存指南样本库和数据库管理员岗位职责89不同目的标本冻存期限•对象保存环境保存期限•白细胞/皮肤细胞*低温≤−20C°1年•EBV转化淋巴细胞系*冻存液氮无限•组织冰冻−80C°3年•毛发(带毛囊)低温≤−20C°1年•口腔脱落细胞低温≤−20C°1年•DNA高盐冷藏4C°10年•RNA全血(抗冻剂)低温−20/−80C°1年/3年•蛋白粗提物低温≤−70C°半年•液体血浆/血清−20C°不反复冻融1年•冻干血浆/血清2~8C°1年*白细胞可经EBV转化建立永生细胞株，皮肤成纤维细胞可培养。均可永久保存无限扩增10样本库的国际国内现状11生物样本库定义经济合作与发展组织（OECD）的定义：生物样本库（Biobank）是“一种集中保存各种人类生物材料，用于疾病的临床治疗和生命科学研究的生物应用系统”又称生物银行（Biobank），主要是指标准化收集、处理、储存和应用健康和疾病生物体的生物大分子、细胞、组织和器官等样本（包括人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液或经处理过的生物样本（DNA、RNA、蛋白等）以及与这些生物样本相关的临床、病理、治疗、随访、知情同意等资料及其质量控制的信息管理与应用系统。12生物样本库现状-国际美国，1949年创建了美国海军组织库；2007年，全美的生物样本库产品使用量就达到了150万件；2009年9月，美国国家癌症研究所NCI建立第一个国家级肿瘤生物样本库；欧洲，1952年建立了UniversityHospitalHradecKralove组织库（捷克）；2001年建立了泛欧洲生物样本库与生物分子资源研究平台（BBMRI）,有来自欧洲的30多个国家超过280个机构加入，有超过1000万例样本的资源；13生物样本库的意义•临床生物样本是战略资源，规范、高效地收集和利用生物样本及信息，为中国生命科学研究及产出提供支持规范操作科研支持•对生物样本统一管理，资源共享，促进转化医学的进程，将医学生物学基础研究成果迅速的转化为可在临床应用的理论、技术和药物。统一管理转化医学•为社会成员提供样本管理、基因分析等公共服务平台，实现信息共享和专业化服务搭建平台专业服务14已有实验室和新规划实验的的基建、摆放设计冻存管标签均是手写，字迹模糊，安全性难以保证困扰样本存储和样本信息存储多套系统，数据统计复杂样本的质量控制措施不理想，样本质量不受控超低温保存箱的空间利用率低，样本的位置难以定位生物样本库建设存在的困扰15国际上成熟的大型库•瑞士Hamilton：BiOS•美国热电（据说停产更新）：BioBanks•英国/TTP：LabTech•瑞士TECAN16大型库代表——BiOS(瑞士)1200万元/I期SystemEnclosureSampleProcessingInternalRoboticsConfigurationTypesServiceAccessRefrigerationSystemsStorageCompartments-80°CTubePickerUserAccessSoftwareBiOS–ProductOverviewStartingat:–Approx.500,0001.4mltubes:•7mx4.2mx2.9m•23ftx13ftx10ft•Upto:–Approx.13Million1.4mltubes:•20mx10mx4.8m•70ftx33ftx16ft7m(23ft)2.9m(10ft)4.2m(13.2ft)20m(66ft)4.8m(16ft)10m(33ft)标准96孔存储盒Hamilton高密度存储盒最大样本数量单一箱体容量系统容量高密度存储盒系统容量Matrix0.3mL,内螺旋盖672’000193万959’000275万Matrix0.5mL,隔膜盖650’000185万928’000265万FluidX0.3mL,外螺旋盖715‘000205万n/an/aFluidX0.5mL,内螺旋盖542‘000155万774‘000220万Micronic0.5mL,内螺旋盖542‘000155万774‘000220万FluidX0.7mL,外螺旋盖542‘000155万n/an/aMatrix0.5mL内螺旋盖412‘000115万588‘000175万19其他几种美国ThermoBiobanks：容量22万个标准0.5ml冻存管，工作温度-80℃，-80℃储存单元不可扩展；或容量6万个标准0.3ml冻存管8万个（96孔板810个）英国/TTPLabTech：最新的全自动模块化生物样品储存装置，具有小体积、大容量的-80°C样品储存特点。20标本库的构成与核心区域规划：•缓冲区•核心：库区•监控室•样本接收区•样本处理区•辅助功能区：用品库、办公室、更衣室21虚拟设备管理科研项目管理随访计划管理基础数据管理组织架构管理条码信息管理数据接口管理患者信息管理生物样本库管理信息系统系统配置管理信息安全管理样本信息查询样本资源管理12大功能模块紧密关联而又相互独立三层架构集中式部署自动数据备份安全省心日志系统记录进入系统的所有操作基础数据一次性维护22如何自己动手建立一个样本库1、软件——标本管理系统（电脑）2、条形码（标签耐低温）打印机3、扫码枪（自带二维码管，5元/个）4、低温冰箱（细胞最好用液氮罐）5、温度自动报警（冷链）23冷链监控系统24自定义：条码规则、样本类型、随访模板、扩展信息、查询条件、报表格式、预警等数据导入导出：支持历史数据导、所有报表支持数据导出功能；3D界面操作：操作界面化，对样本的存、取、查、挪均可在3D实物模拟界面上实现；以样本为核心：紧贴项目实际业务流程，方便快捷；接口管理：可与其他系统通过接口进行数据交换，相同信息不必重复录入。。。软件管理方案25管理软件选择：自定义•Thermo-----15~20万元•海尔---------5~10万元•最便宜的---2万元26根据需求对系统进行空间、样本类型、冻存或存储设备、用户角色等进行设置27预录入样本有两种方法，可以在标本库中直接录入标本信息，即单个样本的录入2829也可以利用系统生成的录入样表批量导入3031对预录入的样本进行出入库管理，也可以对已入库的标本修改状态、打印标签、导出信息等。32在检索框中输入检索内容，或者用扫码枪扫描标本的标签条码，即可查询样本信息。3334单独的标本库无大用——需要与临床数据库、实验数据库对接3536其他要考虑的•专用电脑——不联网、人工备份•服务器也有两个好处：1、容灾备份方便2、可以远程登录，使合作方录入、查询方便3、冻存管的选择：外旋式or内旋式4、耐低温（-196℃）条形码标签——4000元/卷5、条形码打印机（贝迪、兄弟等品牌）37低温冰箱和冷链38——冷链（ColdChainManagement）有一种自动监控冰箱温度的装置39不是新生事物：食品、疫苗……如今用到超低温范畴：-80℃～-196℃40被监测温度设备——低温储存箱冷链监控设备——智能温度记录仪、温度芯片辅助设备电脑||电话软件管理平台第四代冷链监控系统。。设置||冰箱温度采集||中继||路由||短信电话报警||记录||。。。Thereisachain…….41方案构成原理示意图42冷链监控主要模块简介设备功能备注智能采集每台设备需要一个模块。发射范围：空旷地带150米。路由模块接收智能采集数据进行转发。中继模块将智能采集数据转发到服务器。短信电话报警模块发送短信报警。需SIM卡配合使用。冷链温度管理系统提供表格曲线等数据报表。系统失控短信/音乐/邮件报警。实现全省数据联网。数据服务器1.内存2G/CPU双核1.6G以上/硬盘140G以上/串口、网口各一个。Windows2003server（IIS+.netframework3.5）、SQLserver20052.配置UPS电源确保断电2小时工作43共识•在强化个体化诊断和治疗的基础上发现更多基因变异——精准医疗•吸纳、引进社会各方(包括病人及其家庭)重视，•吸引各种形式的基金，设立临床调查基金•国际化：包括遗传学、生物信息学交流•注重家系保护：新一代基因药物开发的捷径•临床医生的重任与机遇：“谁有好家系谁就赢”•科技部“人类遗传资源办”正在出台相关法律法规……谢谢！44