1、樣本和樣本庫北京大學(xué)第一醫(yī)院實(shí)驗(yàn)中心戚豫2015-06-111樣本的用途 隊(duì)列研究（略） 關(guān)聯(lián)研究，最小數(shù)量：100條等位基因已經(jīng)落伍 GWAS（全基因組關(guān)聯(lián)）研究：500份/組 病例對照研究 多因素分析 各種組學(xué)研究2 細(xì)胞、組織和器官 全血（抗凝，最好不用肝素） 血漿（含有DNA、RNA） 血清 生物體液（尿液、胸水、CSF、羊水、唾液） DNA RNA 蛋白等樣本的種類3什么是完整有用的樣本要求：要求： 臨床和背景資料齊全臨床和背景資料齊全 有編號(hào)、易檢索（條有編號(hào)、易檢索（條形碼管理）形碼管理） 納入合適的樣本庫納入合適的樣本庫 保存條件合格保存條件合格 無降解無降解 無污染無污染數(shù)據(jù)

2、庫要素：數(shù)據(jù)庫要素： 病人一般資料病人一般資料 臨床特點(diǎn)臨床特點(diǎn) 家族資料家族資料 樣品管理樣品管理 家系調(diào)查網(wǎng)絡(luò)組家系調(diào)查網(wǎng)絡(luò)組4臨床（表型）資料的完整性 病人編號(hào)病人編號(hào) 病理號(hào)病理號(hào) 實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào) 姓名、性別、出生日期、出生地、祖籍姓名、性別、出生日期、出生地、祖籍(籍籍貫貫)、住址、住址(電話電話)、聯(lián)系地址、聯(lián)系人及聯(lián)、聯(lián)系地址、聯(lián)系人及聯(lián)系方法系方法 門診和住院史、主訴門診和住院史、主訴 死亡記錄、病理死亡記錄、病理 5一般資料 病人編號(hào)、病歷號(hào)病人編號(hào)、病歷號(hào) 體檢、異常體征、畸體檢、異常體征、畸形、智商形、智商 胎次胎次 圍產(chǎn)期病史圍產(chǎn)期病史 生長發(fā)育史生長發(fā)育史 既往病史

3、既往病史 相關(guān)臨檢結(jié)果相關(guān)臨檢結(jié)果 特殊生化檢查特殊生化檢查(如酶學(xué)如酶學(xué)) 電生理等特殊檢查結(jié)電生理等特殊檢查結(jié)果果 影像學(xué)資料影像學(xué)資料6家族資料 病人編號(hào)病人編號(hào) 父母姓名、職業(yè)、生父母姓名、職業(yè)、生活環(huán)境和生育年齡活環(huán)境和生育年齡 父母親緣關(guān)系：三代父母親緣關(guān)系：三代以內(nèi)近親、三代以外以內(nèi)近親、三代以外遠(yuǎn)親、同村同姓遠(yuǎn)親、同村同姓(是否是否隔離群隔離群)、無親緣關(guān)系、無親緣關(guān)系 按規(guī)定符號(hào)按規(guī)定符號(hào)繪制家系繪制家系圖圖 流產(chǎn)、死產(chǎn)史流產(chǎn)、死產(chǎn)史 孕期合并癥、服藥情孕期合并癥、服藥情況、化學(xué)品接觸史、況、化學(xué)品接觸史、射線接觸史、感染史射線接觸史、感染史 一級(jí)親屬：父、母、一級(jí)親屬：父、

4、母、兄、弟、姐、妹等、兄、弟、姐、妹等、 二級(jí)親屬：祖父、祖二級(jí)親屬：祖父、祖母、外祖父、外祖母母、外祖父、外祖母等等 其他親屬受累情況其他親屬受累情況7因地制宜地制訂SOP(Standard Operation Protocols)中心實(shí)驗(yàn)室有關(guān)標(biāo)本的規(guī)定：標(biāo)本的采集、驗(yàn)收和保存接收樣本及拒收樣本的相關(guān)規(guī)定拒收標(biāo)本記錄表不合格標(biāo)本回執(zhí)單標(biāo)本超低溫保存指南樣本庫和數(shù)據(jù)庫管理員崗位職責(zé)89不同目的標(biāo)本凍存期限 對象 保存環(huán)境 保存期限 白細(xì)胞/皮膚細(xì)胞* 低溫 20C 1年 EBV轉(zhuǎn)化淋巴細(xì)胞系* 凍存液氮 無限 組織 冰凍80C 3年 毛發(fā)(帶毛囊) 低溫 20C 1年 口腔脫落細(xì)胞 低溫 2

5、0C 1年 DNA 高鹽冷藏4C 10年 RNA全血(抗凍劑) 低溫20/80C 1年/3年 蛋白粗提物 低溫 70C 半年 液體血漿/血清 20C不反復(fù)凍融 1年 凍干血漿/血清 28 C 1年*白細(xì)胞可經(jīng)白細(xì)胞可經(jīng)EBV轉(zhuǎn)化建立永生細(xì)胞株，皮膚成纖維細(xì)胞可培養(yǎng)。均可永久保存無限擴(kuò)增轉(zhuǎn)化建立永生細(xì)胞株，皮膚成纖維細(xì)胞可培養(yǎng)。均可永久保存無限擴(kuò)增10n樣本庫的國際國內(nèi)現(xiàn)狀11生物樣本庫定義生物樣本庫定義n經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）的定義： 生物樣本庫（Biobank）是“一種集中保存各種人類生物材料，用于疾病的臨床治療和生命科學(xué)研究的生物應(yīng)用系統(tǒng)”n又稱生物銀行（Biobank），主要是指

6、標(biāo)準(zhǔn)化收集、處理、儲(chǔ)存和應(yīng)用健康和疾病生物體的生物大分子、細(xì)胞、組織和器官等樣本（包括人體器官組織、全血、血漿、血清、生物體液或經(jīng)處理過的生物樣本（DNA、RNA、蛋白等）以及與這些生物樣本相關(guān)的臨床、病理、治療、隨訪、知情同意等資料及其質(zhì)量控制的信息管理與應(yīng)用系統(tǒng)。12生物樣本庫現(xiàn)狀生物樣本庫現(xiàn)狀- -國際國際美國美國，1949年創(chuàng)建了美國海軍組織庫； 2007年，全美的生物樣本庫產(chǎn)品使用量就達(dá)到了150萬件； 2009年9月，美國國家癌癥研究所NCI建立第一個(gè)國家級(jí)腫瘤生物樣本庫；歐洲歐洲，1952年建立了University Hospital Hradec Kralove組織庫（捷克）；

7、 2001年建立了泛歐洲生物樣本庫與生物分子資源研究平臺(tái)（BBMRI）,有來自歐洲的30多個(gè)國家超過280個(gè)機(jī)構(gòu)加入，有超過1000萬例樣本的資源；13生物樣本庫的意義生物樣本庫的意義14已有實(shí)驗(yàn)室和新規(guī)劃實(shí)驗(yàn)的的基建、擺放設(shè)計(jì)凍存管標(biāo)簽均是手寫，字跡模糊，安全性難以保證困擾樣本存儲(chǔ)和樣本信息存儲(chǔ)多套系統(tǒng)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)復(fù)雜樣本的質(zhì)量控制措施不理想，樣本質(zhì)量不受控超低溫保存箱的空間利用率低，樣本的位置難以定位生物樣本庫建設(shè)存在的困擾生物樣本庫建設(shè)存在的困擾15國際上成熟的大型庫 瑞士Hamilton：BiOS 美國熱電（據(jù)說停產(chǎn)更新）：BioBanks 英國/TTP：LabTech 瑞士TECAN1

8、6大型庫代表BiOS(瑞士)1200萬元/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)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)96孔存儲(chǔ)盒孔存儲(chǔ)盒Hamilton 高密度存儲(chǔ)盒高密度存儲(chǔ)盒最大樣本數(shù)量最大樣本數(shù)量單一箱體容量單一箱體容量系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量高密度高密度存儲(chǔ)盒存儲(chǔ)盒系統(tǒng)容量系統(tǒng)容量Matrix 0.3mL, 內(nèi)螺旋蓋672000193 萬959000275 萬Matrix 0.5mL, 隔膜蓋650000185萬92

10、8000265萬FluidX 0.3mL, 外螺旋蓋715000205萬n/an/aFluidX 0.5mL, 內(nèi)螺旋蓋542000155萬774000220萬Micronic 0.5mL, 內(nèi)螺旋蓋542000155萬774000220萬FluidX 0.7mL, 外螺旋蓋542000155萬n/an/aMatrix 0.5mL內(nèi)螺旋蓋412000115萬588000175萬19其他幾種美國美國Thermo Biobanks：容量：容量22萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)0.5ml凍存管，工作溫度凍存管，工作溫度-80，-80儲(chǔ)存儲(chǔ)存單元不可擴(kuò)展；或容量單元不可擴(kuò)展；或容量6萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)0.3ml凍存凍

11、存管管8萬個(gè)（萬個(gè)（96孔板孔板810個(gè)）個(gè)）英國英國/TTP LabTech：最新的全自動(dòng)模塊化生物：最新的全自動(dòng)模塊化生物樣品儲(chǔ)存裝置，具有小體積、大容量的樣品儲(chǔ)存裝置，具有小體積、大容量的-80C樣品儲(chǔ)存特點(diǎn)。樣品儲(chǔ)存特點(diǎn)。20標(biāo)本庫的構(gòu)成與核心區(qū)域規(guī)劃： 緩沖區(qū) 核心：庫區(qū) 監(jiān)控室 樣本接收區(qū) 樣本處理區(qū) 輔助功能區(qū)：用品庫、辦公室、更衣室21虛擬設(shè)虛擬設(shè)備管理備管理科研項(xiàng)科研項(xiàng)目管理目管理隨訪計(jì)隨訪計(jì)劃管理劃管理基礎(chǔ)數(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理據(jù)管理組織架組織架構(gòu)管理構(gòu)管理?xiàng)l碼信條碼信息管理息管理數(shù)據(jù)接數(shù)據(jù)接口管理口管理患者信患者信息管理息管理生物樣本庫生物樣本庫管理信息管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)配系統(tǒng)

12、配置管理置管理信息安信息安全管理全管理樣本信樣本信息查詢息查詢樣本資樣本資源管理源管理12大功能模塊緊密關(guān)聯(lián)而又相互獨(dú)立三層架構(gòu)集中式部署自動(dòng)數(shù)據(jù)備份安全省心日志系統(tǒng)記錄進(jìn)入系統(tǒng)的所有操作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一次性維護(hù)221、軟件標(biāo)本管理系統(tǒng)（電腦）2、條形碼（標(biāo)簽?zāi)偷蜏兀┐蛴C(jī)3、掃碼槍（自帶二維碼管，5元/個(gè)）4、低溫冰箱（細(xì)胞最好用液氮罐）5、溫度自動(dòng)報(bào)警（冷鏈）23冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)24自定義：條碼規(guī)則、樣本類型、隨訪模板、擴(kuò)展信息、查詢條件、報(bào)表格式、預(yù)警等數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出：支持歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)、所有報(bào)表支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出功能；3D界面操作：操作界面化，對樣本的存、取、查、挪均可在3D實(shí)物模擬界面上實(shí)現(xiàn)；以樣本為核心

13、：緊貼項(xiàng)目實(shí)際業(yè)務(wù)流程，方便快捷；接口管理：可與其他系統(tǒng)通過接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，相同信息不必重復(fù)錄入。軟件管理方案軟件管理方案25管理軟件選擇：自定義 Thermo-1520萬元 海爾-510萬元 最便宜的-2萬元26根據(jù)需求對系統(tǒng)進(jìn)行空間、樣本類型、凍存或存儲(chǔ)設(shè)備、用戶角色等進(jìn)行設(shè)置27預(yù)錄入樣本有兩種方法，可以在標(biāo)本庫中直接錄入標(biāo)本信息，即單個(gè)樣本的錄入2829也可以利用系統(tǒng)生成的錄入樣表批量導(dǎo)入3031對預(yù)錄入的樣本進(jìn)行出入庫管理，也可以對已入庫的標(biāo)本修改狀態(tài)、打印標(biāo)簽、導(dǎo)出信息等。32在檢索框中輸入檢索內(nèi)容，或者用掃碼槍掃描標(biāo)本的標(biāo)簽條碼，即可查詢樣本信息。3334單獨(dú)的標(biāo)本庫無大用需要

14、與臨床數(shù)據(jù)庫、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫對接3536其他要考慮的專用電腦專用電腦不聯(lián)網(wǎng)、人工備份不聯(lián)網(wǎng)、人工備份服務(wù)器也有兩個(gè)好處：服務(wù)器也有兩個(gè)好處： 1 1、容災(zāi)備份方便、容災(zāi)備份方便 2 2、可以遠(yuǎn)程登錄，使合作方錄入、查詢方、可以遠(yuǎn)程登錄，使合作方錄入、查詢方便便 3 3、凍存管的選擇：外旋式、凍存管的選擇：外旋式oror內(nèi)旋式內(nèi)旋式 4 4、耐低溫（、耐低溫（-196-196）條形碼標(biāo)簽）條形碼標(biāo)簽40004000元元/ /卷卷 5 5、條形碼打印機(jī)（貝迪、兄弟等品牌）、條形碼打印機(jī)（貝迪、兄弟等品牌）37n低溫冰箱和冷鏈38冷鏈（Cold Chain Management）有一種自動(dòng)監(jiān)控冰箱溫度的

15、裝置39不是新生事物：食品、疫苗如今用到超低溫范疇：-80 -196 40被監(jiān)測溫度設(shè)備被監(jiān)測溫度設(shè)備低溫儲(chǔ)存箱低溫儲(chǔ)存箱冷鏈監(jiān)控設(shè)備冷鏈監(jiān)控設(shè)備智能溫度記錄儀、智能溫度記錄儀、溫度芯片溫度芯片輔助設(shè)備輔助設(shè)備電腦電腦|電話電話軟件管理平臺(tái)軟件管理平臺(tái)第四代冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)第四代冷鏈監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)置。設(shè)置|冰箱溫度采集冰箱溫度采集|中繼中繼|路由路由|短信電話報(bào)警短信電話報(bào)警|記錄記錄|。There is a chain.41方案構(gòu)成原理示意圖42冷鏈監(jiān)控主要模塊簡介設(shè)備功能備注智能采集每臺(tái)設(shè)備需要一個(gè)模塊。發(fā)射范圍：空曠地帶150米。 路由模塊接收智能采集數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。中繼模塊 將智能采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器。 短信電話報(bào)警模塊 發(fā)送短信報(bào)警。 需SIM卡配合使用。 冷鏈溫度管理系統(tǒng) 提供表格曲線等數(shù)據(jù)報(bào)表。 系統(tǒng)失控短信/音樂/郵件報(bào)警。 實(shí)現(xiàn)全省數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)。 數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)存2G/CPU 雙核1.6G以上/硬盤140G以上/串口、網(wǎng)口各一個(gè)。Windows 2003 server （IIS +.net framework 3.5）、SQL server2005配置UPS電源確保斷電2小時(shí)工作43共識(shí) 在強(qiáng)化個(gè)體化診斷和治療的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)更多基因在強(qiáng)化個(gè)體化診斷和治療的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)更多基因變異變異精準(zhǔn)醫(yī)療