專(zhuān)利名稱(chēng)：跟蹤生物芯片樣本在384孔和96孔樣板之間轉(zhuǎn)移的簡(jiǎn)便方法
技術(shù)領(lǐng)域：
生物芯片(microarray)技術(shù)是20世紀(jì)九十年代崛起的新興生物技術(shù)，被譽(yù)為21世紀(jì)最重要的產(chǎn)業(yè)。通過(guò)本技術(shù)，可同時(shí)觀測(cè)生物體內(nèi)數(shù)百甚至數(shù)千基因在特定器官或組織，以及特定時(shí)刻和環(huán)境條件下的表達(dá)程度(Ramsay，1998)。這一技術(shù)有著極廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在醫(yī)療、生物制藥和農(nóng)牧業(yè)等與生物相關(guān)的行業(yè)正形成巨大的產(chǎn)業(yè)，目前的規(guī)模已經(jīng)達(dá)到數(shù)百億美元。
參考文獻(xiàn)Ramsay G 1998 DNA chipsstate-of-the-art.Nat Biotechnol 16(1)40-44.
背景技術(shù)：
生物芯片技術(shù)的操作過(guò)程中，代表特定基因的樣本是裝載在多孔的樣板(plate)上。樣板有多種規(guī)格，但經(jīng)常用的只是384孔(384-well)(表1)和96孔(96-well)(表2)兩種。每個(gè)孔代表著形狀和大小都相同的小穴，其中裝載著作為樣本的溶液。在384孔樣板，孔排列為16橫行(標(biāo)記為A-P)，和24縱行(標(biāo)記為1-24)。在96孔樣板，孔排列為8橫行(標(biāo)記為A-H)，和12縱行(標(biāo)記為1-12)。如果某個(gè)樣本標(biāo)號(hào)為C5，其所在位置就是C橫行，第5縱行。
12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24A+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-B$&$&$&$&$&$&$&$&$&$&$&$&
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表1。384孔樣板及其標(biāo)記系統(tǒng)(對(duì)樣本標(biāo)記)。
384孔樣板所裝載樣本數(shù)剛好是96孔樣板的四倍。因此，若將一個(gè)384孔樣板的所有樣本轉(zhuǎn)移，剛好填滿(mǎn)四個(gè)96孔樣板，反之亦然。出于技術(shù)上的要求，樣本往往需要通過(guò)機(jī)械臂自動(dòng)從384孔樣板轉(zhuǎn)移到96孔樣板，或相反。這種轉(zhuǎn)移不是盲目的，而是遵循一定的規(guī)律。
從表1可見(jiàn)，384孔樣板的孔用四種不同的符號(hào)標(biāo)記，即“+”、“-”、“&”和“$”。這些符號(hào)不是標(biāo)記樣本的種類(lèi)，而是標(biāo)記特定的位置。所有具有相同符號(hào)的樣本在轉(zhuǎn)移樣板的時(shí)候，都會(huì)移到同一96孔樣板。再看表2，就可以看出轉(zhuǎn)移樣板的次序。第一步，機(jī)械臂將所有處于“+”位置的樣本從384孔樣板轉(zhuǎn)移到96孔樣板1；第二步，將所有“-”樣本轉(zhuǎn)移到96孔樣板2；第三步，將所有“$”樣本轉(zhuǎn)移到96孔樣板3；第四步，將所有“&”樣本轉(zhuǎn)移到96孔樣板4。因此，轉(zhuǎn)移的次序是“之”字形。如果樣本從96孔樣板轉(zhuǎn)移回384孔樣板，轉(zhuǎn)移的次序剛剛相反，路線剛好逆轉(zhuǎn)。
樣板1樣板2 樣板3樣板4 表2。四個(gè)96孔樣板按“之”字形排序。
另一種轉(zhuǎn)移的次序是順時(shí)針，“+”、“-”、“&”和“$”樣本順次轉(zhuǎn)入到96孔樣板1，2，3和4。到底是哪種次序取決于機(jī)械臂的型號(hào)，但“之”字形的型號(hào)較為常見(jiàn)，因此，我們現(xiàn)以此類(lèi)型為例進(jìn)行介紹.有關(guān)情況可參考各種型號(hào)機(jī)械臂使用說(shuō)明。
當(dāng)所有的“+”樣本從384孔樣板轉(zhuǎn)移到96孔樣板后，樣本與樣本彼此之間的相對(duì)位置沒(méi)變，只是相對(duì)距離縮短了，換句話樣本擠緊了。其他處于“-”、“$”和“&”位置的樣本轉(zhuǎn)移方式雷同。在實(shí)際的情況下，如果我們知道某個(gè)384孔樣板的樣本的坐標(biāo)，譬如D7，我們想知道轉(zhuǎn)樣板后，它移動(dòng)到哪里就困難了。我們必須知道是哪個(gè)96孔樣板，縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)又是甚么。由于無(wú)法準(zhǔn)確跟蹤樣板坐標(biāo)，因此所引起的混亂往往使相關(guān)的實(shí)驗(yàn)無(wú)法繼續(xù)，而所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不敢使用。
因?yàn)檫@是一個(gè)關(guān)鍵性的問(wèn)題，專(zhuān)家們?cè)O(shè)計(jì)了一系列的計(jì)算機(jī)軟件去處理樣本的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，如商業(yè)軟件CloneTracker和GenePix Pro，以及公益軟件ArrayMaker，GalFileGenerator，MicroArray Convoluter和16-Tip Deconvoluter。軟件的使用雖然把坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題基本解決，但還是很麻煩。因?yàn)樾酒Y料很多，如果經(jīng)常要打開(kāi)軟件處理，時(shí)間耗費(fèi)很大，而且坐標(biāo)要輸入，輸出和記錄，由此引起的錯(cuò)誤也不少。本發(fā)明的目的正是設(shè)計(jì)一種全新的方法，使坐標(biāo)轉(zhuǎn)換既省時(shí)省力，又準(zhǔn)確無(wú)誤。

發(fā)明內(nèi)容
本方法的設(shè)計(jì)基于下面的事實(shí)在384孔樣板，相鄰的樣本組成一個(gè)個(gè)方塊，然后方塊又進(jìn)一步組成整個(gè)樣板。先讓我們看看左上角的四個(gè)樣本(A1，A2，B1，B2)，它們剛好組成一個(gè)方塊，也幣好代表“+”、“-”、“$”和“&”四種樣本，將會(huì)移動(dòng)到四個(gè)不同的96孔樣板，移動(dòng)后的坐標(biāo)都是A1。參照上述情況，將相鄰而且在轉(zhuǎn)移到96孔樣板后具有相同坐標(biāo)的樣本每四個(gè)一組地劃分為方塊，整個(gè)384孔樣板將劃分為96個(gè)方快，共得到8橫行，12縱行(表3)。1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 12

ABCDEFGH表3。384孔樣板及其標(biāo)記系統(tǒng)(對(duì)方塊標(biāo)記)。
如表3顯示，本方法的具體做法如下對(duì)384孔樣板的方塊，而不是樣本進(jìn)行標(biāo)記，橫行標(biāo)記為A-H(1-8)，縱行標(biāo)記為1-12。每個(gè)樣本的坐標(biāo)由兩部分組成，即方塊內(nèi)的坐標(biāo)以及方塊本身的坐標(biāo)。方塊內(nèi)的坐標(biāo)有1、2、3、4四種選擇，決定于樣本在方塊內(nèi)的相對(duì)位置。因?yàn)檫@里以“之”字形類(lèi)型為例，所以位于左上角的樣本為1，右上角為2，左下角為3，右下角為4。這樣一來(lái)，原來(lái)在老的坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)為A1的樣本，在新的坐標(biāo)系統(tǒng)為1A1，前面的1代表在方塊內(nèi)位于左上角，后面的A1代表方塊本身的坐標(biāo)。這一樣本轉(zhuǎn)移到96孔樣板后，坐標(biāo)不用改變，還是1A1，但含義變了，前面的1代表樣板號(hào)，后面的A1代表樣本在96孔樣板內(nèi)的具體坐標(biāo)。再舉一例，如果某一樣本標(biāo)記為4E6，它在384孔樣板的位置就是方塊E6的右下角，而它在96孔樣板的位置就是樣板4，坐標(biāo)E6。
目前，一批軟件已被設(shè)計(jì)出來(lái)處理樣本標(biāo)記的轉(zhuǎn)換，功能和用法大同小異。然而，本方法與軟件截然不同，代表著一種全新的思維方式，一種飛躍。
這一新標(biāo)記系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，兩種型號(hào)的樣板，都用同一的標(biāo)記號(hào)。盡管轉(zhuǎn)換樣板，無(wú)須轉(zhuǎn)換標(biāo)記，省時(shí)省力又準(zhǔn)確無(wú)誤。目前，雖然許多地方已經(jīng)應(yīng)用軟件去處理標(biāo)記的轉(zhuǎn)換，錯(cuò)誤還是頻頻出現(xiàn)，許多芯片資料不敢使用，尤其在醫(yī)院里，資料是診斷和處方的根據(jù)，往往生死攸關(guān)?？紤]到上述原因以及生物芯片產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和發(fā)展趨勢(shì)，本發(fā)明的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。
具體實(shí)施方法在實(shí)踐上，把384孔樣板如表3重新設(shè)計(jì)，對(duì)方塊而不是樣本進(jìn)行標(biāo)記。其中橫坐標(biāo)為1-12，每?jī)蓚€(gè)孔為一個(gè)單位?？v坐標(biāo)為A-H，也是每?jī)蓚€(gè)孔為一個(gè)單位。每樣板為96方塊，而每方塊包含四個(gè)孔。此外，把每個(gè)方塊用線條或顏色劃分開(kāi)，以方便觀察。這樣就得到一種新型的384孔樣板。
對(duì)應(yīng)于這種新型的384孔樣板，將使用一種新的標(biāo)記方式。每個(gè)樣本的標(biāo)記包括兩部分，即方塊內(nèi)相對(duì)位置的標(biāo)記和方塊本身的標(biāo)記。方塊內(nèi)相對(duì)位置的標(biāo)記有1、2、3、4四種選擇。如果轉(zhuǎn)移次序是“之”字形，位于左上角的樣本為1，右上角為2，左下角為3，右下角為4。如果轉(zhuǎn)移次序是順時(shí)針，位于左上角的樣本為1，右上角為2，右下角為3，左下角為4。例如，某個(gè)樣本為2G5。其中2表示樣本在方塊內(nèi)位于右上角，G5是所在方塊的標(biāo)記。當(dāng)該樣本轉(zhuǎn)移到96孔樣板后，標(biāo)記不變。這時(shí)，2表示位于第二個(gè)樣板，而G5表示在96孔樣板內(nèi)的樣本實(shí)際標(biāo)記。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是跟蹤生物芯片樣本在384孔和96孔樣板之間轉(zhuǎn)移的簡(jiǎn)便方法。其特征在于將生物芯片技術(shù)中的384孔樣板以四個(gè)樣本為一單元建立標(biāo)記系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，在384孔樣板標(biāo)記系統(tǒng)中，縱坐標(biāo)以每?jī)蓚€(gè)樣本作為一個(gè)單元進(jìn)行標(biāo)記，分別標(biāo)記為A-H；橫坐標(biāo)以每?jī)蓚€(gè)樣本作為一個(gè)單元進(jìn)行標(biāo)記，分別標(biāo)記為1-12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，用線條、顏色或其他方法將每四個(gè)樣本為一個(gè)單位的標(biāo)記單元彼此識(shí)別開(kāi)來(lái)。
全文摘要
在生物芯片技術(shù)中，常需要通過(guò)機(jī)械臂自動(dòng)將樣本從一個(gè)384(16×24)孔樣板和四個(gè)96(8×12)孔樣板間轉(zhuǎn)移。目前，轉(zhuǎn)移前后坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件跟蹤，但仍覺(jué)麻煩且容易出錯(cuò)。我的簡(jiǎn)便方法是改變384孔樣板的標(biāo)記系統(tǒng)，由原來(lái)標(biāo)記一個(gè)個(gè)樣本改為標(biāo)記方塊。將384孔樣板中的樣本人為分為每四個(gè)一組的方塊，則同一方塊中的四個(gè)樣本將分別轉(zhuǎn)移到四個(gè)不同的96孔樣板，且在96孔樣板中的位置都相同。樣本的標(biāo)記將由兩部分組成，前面是方塊內(nèi)的標(biāo)記，后面是方塊本身的標(biāo)記。例如，某個(gè)樣本標(biāo)記為2C3，其中2指出樣本位于方塊的右上角，而C3是所在方塊的標(biāo)記。轉(zhuǎn)移后，該樣本使用同一標(biāo)記2C3。但這時(shí)，2指出樣本將轉(zhuǎn)移到第2個(gè)96孔樣板，而C3是樣本在96孔內(nèi)的具體坐標(biāo)。
文檔編號(hào)G01N33/547GK1595165SQ200410027850
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者梅貝堅(jiān) 申請(qǐng)人:梅貝堅(jiān)