购买全自动免疫组化染色机要考虑的因素

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泰立瑞病理

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关键词：全自动免疫染色机、原位杂交、免疫组化、FISH、CISH、IHC、抗原修复、复染、DAPI、多重免疫组化染色、肿瘤微环境、免疫治疗、靶向治疗、分子病理、泰立瑞介绍肿瘤的病理诊断和治疗需要对肿瘤进行分类，鉴别恶性肿瘤的来源和各种生物标志物的表达情况，以便对肿瘤患者进行个性化治疗。相应的对免疫组化的需求越来越大。热抗原修复技术的发明使得许多一抗的应用成为可能。随着病理学对IHC需求的增加，全自动免疫染色机正在迅速取代手动免疫组化染色（IHC）。在这篇短文中，我们将总结自动化IHC的优缺点、系统类型、工作方式以及不同系统的比较。最后，给出购买全自动免疫组化染色机要考虑的因素和我们的建议，及使用泰立瑞全自动免疫组化染色机（TR-IHC-Stainer）用户的现身说法。
一 全自动免疫组化染色机自动化IHC染色的优势：

1. 一致性：无论操作设备的人员是谁，该技术都能提供一致的结果。当需要处理大量样品时，尤其如此。

2. 技能：全自动免疫染色机不需要专家做IHC，因为设备自动处理技术中涉及的所有染色步骤。

3. 时间：自动化节省了技术人员的工作和时间，因为他可以在全自动免疫染色机自动运行时做其他工作。

4. 错误：与手动IHC相比，人为错误的几率降低。另外，全自动免疫染色机具有自我监控功能。设备可以监测试剂余量给出添加试剂提示，提示废物需要处理、根据条形码获取试剂盒的有效期、温度提示等，能极大的提高效率和避免出错。

二 全自动免疫组化染色自动化IHC染色的局限性

尽管有许多优点，全自动免疫染色机也有很多局限性

1. 对于新手或新采用此技术的病理科来说，这是一种未知的技术。当实验室引入全自动免疫染色机时，技术人员在最初阶段可能会感到难以适应。

2. 运行全自动免疫染色机时处理故障的能力：如果设备不工作，不像手动IHC，技术人员可能无法处理。

3. 费用：全自动免疫染色技术是一种昂贵的技术，仪器成本和运行成本相对较高，尤其是于封闭系统，其耗材往往更加昂贵。

4. 维修：全自动免疫染色机需要定期维护、保养和去除污染。维护是保持结果质量的必备手段。另外，每台设备都有一个特定的时间段，在这个时间段内，它可以完美地工作；但是，之后，由于日常磨损，需要更频繁的维修和保养，可能会影响IHC结果的及时报告。

5. 技术员技能发展受限：由于设备以黑盒子的方式运行所有步骤，与基于人工手动操作不同，技术员的大部分工作都依赖于机器，技术人员的技术技能发展不足。

三 全自动免疫染色机的运行模式

1. 全自动免疫染色机有两种系统：主要根据是否对可用第三方试剂，尤其是第三方一抗，分为开放系统和封闭系统。

开放系统：可以根据需求修改抗原修复缓冲液、一抗和二抗的孵育时间、洗涤缓冲液处理等。该系统允许根据试剂的要求和可获得性灵活操作，更适合与研究相关的工作。开放系统允许个性化定制染色方法，具有较高的灵活性，往往受经验丰富的研发人员的青睐。

封闭系统：封闭操作涉及的所有步骤，即脱蜡、使用洗涤缓冲液、抗原修复等，均由全自动免疫染色机实施。制造商不披露抗原修复细节，体现在其商用专利耗材上。封闭系统或多或少模仿标准染色方案。大多数制造商提供专有一抗。然而，某些商用制造商允许灵活使用第三方一抗，孵化时间和稀释度也可以相应地改变。这种封闭系统在临床环境中更为成功，这些系统提供可重复和一致结果的能力更强，但希望灵活、多种应用、修改流程、改用其他厂家试剂等更多自由的用户应该改用开发系统。

2. 自动ICC中有两种类型的切片加载：批量加载和连续装载

批量加载： IHC的切片是批量加载的。IHC程序是为整个批次设置的，在程序运行期间不能加载切片。

连续装载：这种类型的设备，在程序之间，在不同批次的染色任务之间可以插入新染色任务，这允许在不同染色批次之间进行紧急IHC染色，因为技术员无需等待前一个项目的完成。

1、全自动：包括烤片、脱蜡、抗原修复、阻断、标记一抗、标记2抗、显色、复染的全自动化；

2、半自动：不包括烤片、脱蜡、抗原修复；

3、 载玻片染色：传统，如新鲜冷冻或FFPE组织样本染色，包括免疫组织化学（IHC）、免疫荧光（IF）、原位杂交（ISH）；

4、盖玻片染色：非传统，但近年得到广泛应用，例如细胞培养-贴壁细胞通常生长在盖玻片上；TIRF-全内反射显微镜要求样品直接粘附在盖玻片上；其他多重检测，如CODEX、CycIF、MERFISH、STORM、 Exchange-PAINT等都需要安装在盖玻片上的样品；

5、泰立瑞独有的薄毛细管室抚育技术使用的试剂是竞品的1 /5-1/3,节省宝贵的抗体和探针。

四 全自动免疫染色机的抗原修复

抗原修复是IHC的重要组成部分。许多全自动免疫染色机通过加热或酶处理进行抗原修复。目前，大多数商用系统都具有抗原修复功能。一些系统加热载玻片进行抗原修复。一些系统通过其专有的酶/缓冲液进行基于蛋白酶的抗原修复，其抗原修复技术的重复性很高。抗原修复的高质量和更短的报告时间对冲了其专有专利试剂的高成本。

五 全自动免疫染色机的试剂输送系统

有两种机制将试剂输送至载玻片。

1. 旋转系统：载玻片和试剂输送系统处于水平位置，试剂输送系统刚好位于载玻片的圆盘上方。试剂输送盘在载玻片上旋转将试剂输送到相应的载玻片上。

2. 矩阵系统：切片按行和列排列。加样机械臂移动并将试剂输送至相应的载玻片。

六 全自动免疫染色机的试剂加样系统

通过以下不同方法将试剂加样至载玻片：

1. 毛细管作用法：载玻片保持垂直位置，载玻片与其盖之间的间隙形成毛细管作用，吸入试剂。其缺点是：如果载玻片和盖子之间的槽深不是最佳的，则不会产生毛细管力，也无法添加足够的试剂。

2. 直接加样：载玻片水平放置，特定体积的试剂通过类似喷墨打印技术或基于注射器的注射方式加样在载玻片上。

七 使用全自动免疫染色机专用试剂的成本

在某些封闭系统的全自动免疫组化染色机中，只能使用设备商生产的特定试剂和预稀释抗体。它具有以下优点：1）易于标准化，2）节省时间，3）对操作技术人员的要求较低。然而，专用试剂成本高昂，因为它们只能从设备商公司购买，会增加不必要的总开支。

八 购买全自动免疫组化染色机要考虑的因素

全自动免疫组化染色机是病理实验室必不可少的一部分。每个实验室都可能有自己的优先考虑事项，根据自身需要，选择系统。成本和质量是购买全自动免疫组化染色机的主要关注点。其他需要考虑的事项有：

1. 工作量：对于做免疫组化（IHC）量大的实验室，高通量机器更有用。实验室应选择能够在较短时间内处理大量切片的系统。

2. 第三方抗体的应用：允许使用第三方一抗的染色机优于仅允许使用设备自身厂家一抗的染色机。能从不同供应商处购买试剂或一抗的灵活性可显著降低IHC的运营成本。

3. 用户友好：系统的运行应该是用户友好的，以便临床技术员能够顺利运行机器。在运行IHC时，系统可随时停止，以便更换试剂或更改流程等。

4. 其他测试：能进行其他检测如原位杂交，和拥有低温试剂冷藏模块，也应该是选择购买的一个考虑因素。

5. 复染：最好在IHC之后有自动复染。

6. 后续服务：在选择IHC时，厂家技术服务人员对本地区服务请求的响应速度也非常重要。

7. 买方预算：全自动免疫的成本也是购买AIP时最关键的因素之一。在这里，还应注意维护成本和试剂成本。

8. 空间和基础设施：还要考虑可用的安装空间和基础设施。

9. 临床或研究：与封闭式操作系统相比，基础研究使用者倾向于购买开放式系统，而封闭式操作系统常常是临床诊断的选择。如果您的工作需要灵活性，购买开放式系统。如果您的工作非常固定于特定的临床应用，也有充足的经费，封闭式操作系统往往使用门槛更低。

10. 每小时吞吐量：每小时吞吐量是一个重要方面。市面上大部分的全自动免疫染色机大约需要6小时才能完成整个批次的染色。有连续加载的系统，在不同批次的染色任务之间可以插入新染色任务，这允许在不同染色批次之间进行紧急免疫染色。

11. 病理实验室信息系统（LIS）和PACS：全自动免疫组化染色机需要接入LIS系统。条形码和射频识别有助于简化每张切片的实验室中的流程。现在许多大型病理实验室已经引进了全玻片成像（WSI）。染色玻片的全切片图像可包括在PACS中，以便管理。

下面是一个用户使用南京泰立瑞的全自动免疫组化染色机TR-IHC-Stainer的使用体验：

我们是一家三甲医院病理科，一个多月前，我们购买了一台南京泰立瑞的全自动免疫组化染色机并且使用了一月余。 每个月我们有大约1200例免疫染色，使用了大约50种不同的抗体。常见的抗体有CK7、TTF1、CK20、p63、WT1、PAX8、CD45、p53、PD-L1、ALK（D5F3）、ROS、CD3和CD20等。根据我们前面使用全自动免疫组化染色机的经验，购置全自动免疫组化染色机后会对科室运行产生一些重大影响，包括：1）免疫染色质量显著改善，2）染色质量持续良好，3）周转时间的显著缩短，4）熟练技术员花费在染色等重复性工作上的时间减少，以及5）免疫染色成本的增加。我们估算，在一个每天免疫染色少于10片的小型实验室中，全自动免疫组化染色机的性价比不很充分，此时使用自由选择抗体的开放系统可以降低免疫染色的成本。对我们来说，我们非常高兴引进南京泰立瑞的TR-IHC-Stainer，据我们所知，除了以上全自动免疫组化染色机的优点外，泰立瑞全自动免疫组化染色机还具有以下优势：

1. 采用毛细管薄层技术，抗体和探针的用量是竞品的1/5-1/3，可为科室节约成本

2. 泰立瑞目前是国内唯一拥有盖玻片自动染色技术的公司（同时兼容载玻片）：越来越多的研究和临床应用必须使用盖玻片（coverslip）进行标本染色，例如细胞培养-贴壁细胞通常生长在盖玻片上；TIRF-全内反射显微镜要求样品直接粘附在盖玻片上；需要显微镜上样品灌注的多重检测，如CODEX、CycIF、MERFISH、STORM、 Exchange-PAINT等都需要安装在盖玻片上的样品。泰立瑞的这一技术给与我们的基于多重荧光免疫组化的肿瘤微环境研究巨大的支持。

3. 泰立瑞技术人员将我们最早手动染色方法和其他品牌的封闭式全自动免疫组化染色机上的标准protocol移植到泰立瑞TR-IHC-Stainer上，其结果令人满意。

4. 最让人称道的泰立瑞TR-IHC-Stainer的模块化设计，整体上是一套高端全自动染色机，作为全自动染色机运行，但其每个模块都能独立使用，例如其加样模块是一套自动移液工作站系统，可以做几乎任何其他自动移液工作站所做的事情（自动DNA提取、PCR反应自动化、测序等），是分子病理的好帮手。温控模块可以用于需要温控的绝大多数生物实验室工作。染色盒及薄层毛细室技术模块单独可以用于手工染色。泰立瑞全自动免疫染色机是实验室工作的多面手。