戚豫-2--样本和样本库

1、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：要求： 临床和背景资料齐全临床和背景资料齐全 有编号、易检索（条有编号、易检索（条形码管理）形码管理） 纳入合适的样本库纳入合适的样本库 保存条件合格保存条件合格 无降解无降解 无污染无污染数据

2、库要素：数据库要素： 病人一般资料病人一般资料 临床特点临床特点 家族资料家族资料 样品管理样品管理 家系调查网络组家系调查网络组4临床（表型）资料的完整性 病人编号病人编号 病理号病理号 实验编号实验编号 姓名、性别、出生日期、出生地、祖籍姓名、性别、出生日期、出生地、祖籍(籍籍贯贯)、住址、住址(电话电话)、联系地址、联系人及联、联系地址、联系人及联系方法系方法 门诊和住院史、主诉门诊和住院史、主诉 死亡记录、病理死亡记录、病理 5一般资料 病人编号、病历号病人编号、病历号 体检、异常体征、畸体检、异常体征、畸形、智商形、智商 胎次胎次 围产期病史围产期病史 生长发育史生长发育史 既往病史

3、既往病史 相关临检结果相关临检结果 特殊生化检查特殊生化检查(如酶学如酶学) 电生理等特殊检查结电生理等特殊检查结果果 影像学资料影像学资料6家族资料 病人编号病人编号 父母姓名、职业、生父母姓名、职业、生活环境和生育年龄活环境和生育年龄 父母亲缘关系：三代父母亲缘关系：三代以内近亲、三代以外以内近亲、三代以外远亲、同村同姓远亲、同村同姓(是否是否隔离群隔离群)、无亲缘关系、无亲缘关系 按规定符号按规定符号绘制家系绘制家系图图 流产、死产史流产、死产史 孕期合并症、服药情孕期合并症、服药情况、化学品接触史、况、化学品接触史、射线接触史、感染史射线接触史、感染史 一级亲属：父、母、一级亲属：父、

4、母、兄、弟、姐、妹等、兄、弟、姐、妹等、 二级亲属：祖父、祖二级亲属：祖父、祖母、外祖父、外祖母母、外祖父、外祖母等等 其他亲属受累情况其他亲属受累情况7因地制宜地制订SOP(Standard Operation Protocols)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 2

5、0C 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 28 C 1年*白细胞可经白细胞可经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10n样本库的国际国内现状11生物样本库定义生物样本库定义n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”n又称生物银行（Biobank），主要是指

6、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生物样本库现状生物样本库现状- -国际国际美国美国，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；欧洲欧洲，1952年建立了University Hospital Hradec Kralove组织库（捷克）；

7、 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生物样本库的意义生物样本库的意义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TECAN1

8、6大型库代表BiOS(瑞士)1200万元/I期System EnclosureSample ProcessingInternal RoboticsConfiguration TypesService AccessRefrigeration SystemsStorage Compartments-80C Tube PickerUser AccessSoftwareBiOS Product OverviewStarting at: Approx. 500,000 1.4 ml tubes: 7 m x 4.2 m x 2.9 m 23 ft x 13 ft x 10 ftUp to: Approx

9、. 13 Million 1.4 ml tubes: 20 m x 10 m x 4.8 m 70 ft x 33 ft x 16 ft7 m (23 ft)2.9 m (10 ft)4.2 m (13.2 ft)20 m (66 ft)4.8 m (16 ft)10 m (33 ft)标准标准96孔存储盒孔存储盒Hamilton 高密度存储盒高密度存储盒最大样本数量最大样本数量单一箱体容量单一箱体容量系统容量系统容量高密度高密度存储盒存储盒系统容量系统容量Matrix 0.3mL, 内螺旋盖672000193 万959000275 万Matrix 0.5mL, 隔膜盖650000185万92

10、8000265万FluidX 0.3mL, 外螺旋盖715000205万n/an/aFluidX 0.5mL, 内螺旋盖542000155万774000220万Micronic 0.5mL, 内螺旋盖542000155万774000220万FluidX 0.7mL, 外螺旋盖542000155万n/an/aMatrix 0.5mL内螺旋盖412000115万588000175万19其他几种美国美国Thermo Biobanks：容量：容量22万个标准万个标准0.5ml冻存管，工作温度冻存管，工作温度-80，-80储存储存单元不可扩展；或容量单元不可扩展；或容量6万个标准万个标准0.3ml冻存冻

11、存管管8万个（万个（96孔板孔板810个）个）英国英国/TTP LabTech：最新的全自动模块化生物：最新的全自动模块化生物样品储存装置，具有小体积、大容量的样品储存装置，具有小体积、大容量的-80C样品储存特点。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虚拟设虚拟设备管理备管理科研项科研项目管理目管理随访计随访计划管理划管理基础数基础数据管理据管理组织架组织架构管理构管理条码信条码信息管理息管理数据接数据接口管理口管理患者信患者信息管理息管理生物样本库生物样本库管理信息管理信息系统系统系统配系统

12、配置管理置管理信息安信息安全管理全管理样本信样本信息查询息查询样本资样本资源管理源管理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221、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

13、：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。软件管理方案软件管理方案25管理软件选择：自定义 Thermo-1520万元 海尔-510万元 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

14、与临床数据库、实验数据库对接3536其他要考虑的专用电脑专用电脑不联网、人工备份不联网、人工备份服务器也有两个好处：服务器也有两个好处： 1 1、容灾备份方便、容灾备份方便 2 2、可以远程登录，使合作方录入、查询方、可以远程登录，使合作方录入、查询方便便 3 3、冻存管的选择：外旋式、冻存管的选择：外旋式oror内旋式内旋式 4 4、耐低温（、耐低温（-196-196）条形码标签）条形码标签40004000元元/ /卷卷 5 5、条形码打印机（贝迪、兄弟等品牌）、条形码打印机（贝迪、兄弟等品牌）37n低温冰箱和冷链38冷链（Cold Chain Management）有一种自动监控冰箱温度的

15、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被监测温度设备被监测温度设备低温储存箱低温储存箱冷链监控设备冷链监控设备智能温度记录仪、智能温度记录仪、温度芯片温度芯片辅助设备辅助设备电脑电脑|电话电话软件管理平台软件管理平台第四代冷链监控系统第四代冷链监控系统。设置。设置|冰箱温度采集冰箱温度采集|中继中继|路由路由|短信电话报警短信电话报警|记录记录|。There is a chain.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。 数据服务器内存2G/CPU 双核1.6G以上/硬盘140G以上/串口、网口各一个。Windows 2003 server （IIS +.net framework 3.5）、SQL server2005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在强化个体化诊断和治疗的基础上发现更多基因变异变异精准医疗