醫學科研中的生物樣本采集與保存技巧生物樣本是醫學科研的基石。正確的采集與保存技巧直接影響研究結果的可靠性。本演示將系統介紹生物樣本從采集到保存的全流程技術要點。作者：目錄樣本基礎知識生物樣本重要性與類型采集技術采集準備與各類樣本采集方法處理與保存樣本處理方法與保存技術質量與安全質量控制、安全與倫理規范生物樣本的重要性醫學研究的基礎生物樣本是醫學研究的物質基礎，為臨床研究提供直接證據。提供關鍵生物信息樣本攜帶疾病診斷、治療和預后的重要生物指標。影響研究結果質量樣本質量直接決定數據可靠性和研究結論的科學性。常見生物樣本類型血液包含血清、血漿、全血和血細胞，是最常用的樣本類型。尿液無創樣本，可反映腎功能和代謝狀態，采集便捷。組織直接反映病變部位的病理改變，獲取難度較大。唾液與糞便非侵入性樣本，可用于微生物組和代謝物研究。血液樣本全血保留所有血液成分，適用于DNA提取和血細胞分析血清不含凝血因子的血液成分，適合生化分析血漿含有凝血因子的血液液體部分，適合蛋白質分析PBMC外周血單核細胞，適用于免疫學研究尿液樣本隨機尿任意時間采集的尿液樣本。采集簡便，可用于初步篩查。不能反映24小時代謝變化，結果受水分攝入影響大。24小時尿收集24小時內所有尿液。可全面反映代謝狀況。操作復雜，需患者充分配合，保存要求高。首晨尿晨起第一次排尿。濃度較高，敏感性好。適合蛋白質和激素檢測，操作相對簡單。組織樣本活檢組織針對可疑病變部位進行的小樣本采集。創傷小，適用于確診。手術切除組織手術過程中獲取的較大組織塊。完整性好，可多部位取材。尸檢組織死后解剖獲取的組織。可獲取多器官樣本，但需嚴格遵循倫理規范。唾液和糞便樣本唾液采集專用收集器使用采集前禁食30分鐘避免口腔污染冷藏保存使用專用收集器可顯著提高唾液樣本的質量和純度。糞便采集專用無菌容器取中段部分避免混入尿液采后迅速冷藏采集前準備制定采集方案明確樣本類型、數量和采集時間點。考慮樣本穩定性和處理條件。準備采集材料檢查采集容器、防腐劑、標簽和運輸物品。確保所有材料無污染。人員培訓培訓采集人員掌握標準操作規程。強調關鍵步驟和質量控制點。采集環境要求溫度控制維持20-25°C的室溫避免溫度波動導致樣本變性無菌操作使用生物安全柜嚴格消毒和滅菌流程避光要求對光敏感樣本使用琥珀色容器避免陽光直射通風條件確保空氣流通防止揮發性物質污染患者準備知情同意詳細解釋研究目的、采集過程和可能風險。獲取書面同意。確保患者理解研究信息。禁食要求針對特定檢測告知患者適當禁食時間。一般血脂檢測需禁食8-12小時。提醒允許飲水。用藥情況記錄詳細記錄近期服用藥物。特別注意可能影響檢測結果的藥物。標注是否停藥及停藥時間。血液樣本采集技術靜脈采血最常用方法，通常取肘部靜脈動脈采血用于血氣分析，需專業訓練指尖采血適用于少量血樣需求，如血糖監測采血管應按特定順序使用：無添加劑管→凝血管→肝素管→EDTA管→草酸鹽管→葡萄糖管。這可防止添加劑交叉污染。尿液樣本采集技術1中段尿采集排尿開始后收集中間部分尿液。避免首段和末段尿液的混入。使用無菌廣口容器收集。2導尿采集通過導尿管直接從膀胱獲取尿液。嚴格無菌操作。適用于特殊患者或需絕對無菌樣本時。324小時尿收集從指定時間開始收集所有尿液直至次日同一時間。首次排尿棄去不收集。需冷藏保存。組織樣本采集技術1細針穿刺活檢微創，但樣本量小粗針活檢取樣量適中，創傷較輕切除活檢樣本完整，但創傷較大組織采集應在取材后10分鐘內進行初步處理。這對于保持RNA完整性和防止酶降解至關重要。唾液和糞便樣本采集唾液收集器使用采集前漱口刺激唾液分泌使用專用收集器采集1-5ml唾液密封保存糞便采集容器選擇選用無菌容器確保密封性適當容積帶采樣勺標記采集時間樣本標識和記錄100%標識完整率所有樣本必須有清晰完整的標識2標識方式條形碼和人工標簽雙重保障6+必要信息樣本ID、患者ID、采集時間、類型、處理方式、保存條件標識系統應實現全流程可追溯，確保樣本在采集、處理、儲存和使用各環節均可識別。避免使用易褪色的記號筆，優先選擇防水標簽。樣本初步處理離心分離樣本不同組分分裝將樣本等分儲存過濾去除不需要的成分速凍快速降溫保存活性樣本處理應在采集后盡快進行。血液樣本離心前應靜置30分鐘但不超過2小時。每次凍融會導致蛋白質活性下降20%。血液樣本處理樣本類型離心條件處理時間注意事項血清3000rpm,10分鐘采集后30-60分鐘需完全凝固后離心血漿2500rpm,15分鐘采集后15分鐘內防止溶血PBMC1500rpm,30分鐘采集后6小時內需密度梯度離心組織樣本處理新鮮冷凍適用于分子生物學研究。液氮速凍后-80°C保存。最大限度保留核酸和蛋白質完整性。處理速度是關鍵。福爾馬林固定適用于組織形態學研究。使用10%中性福爾馬林。固定24-48小時。固定液體積應為組織的10倍。RNA保存液處理專用于RNA研究。使用RNAlater等保存液。室溫可保存1周，4°C可保存1個月。切割組織塊不應超過5mm厚度。樣本保存溫度室溫(20-25°C)適用于石蠟包埋組織、干血片冷藏(2-8°C)短期保存血清、尿液、培養細胞冷凍(-20°C)中期保存部分蛋白質、DNA樣本超低溫(-80°C)長期保存RNA、細胞、血漿液氮(-196°C)活細胞、干細胞和胚胎長期保存短期保存方法冰箱保存溫度監控系統定期除霜樣本分區存放備用電源保存液使用根據樣本類型選擇嚴格按比例配制確保完全浸泡定期更換避光要求使用琥珀色容器鋁箔包裹暗室操作減少暴露時間長期保存方法超低溫冰箱-80°C保存適合蛋白質和核酸需定期維護1液氮罐-196°C保存適合活細胞定期補充液氮凍干保存室溫保存適合部分蛋白質減少冷庫依賴3分布式存儲多地點保存降低災害風險需標準化管理特殊樣本保存RNA樣本RNA極易降解，需特殊處理。采用RNA保存液使用DEPC處理器材-80°C保存避免反復凍融活細胞保持細胞活力是關鍵。添加10%DMSO程序降溫液氮氣相保存定期檢查活性微生物防止污染和保持活性。特殊培養基厭氧條件維持凍干或低溫保存定期復蘇檢查樣本運輸溫控要求根據樣本類型選擇合適的溫度。使用專業冷鏈設備和溫度監控裝置。記錄全程溫度變化。包裝規范三層包裝原則：密封容器、防漏次級容器、運輸外包裝。添加足夠吸附材料。確保防震防擠壓。標識要求外包裝標明樣本類型、危險等級。附帶應急處理說明。符合國際生物樣本運輸規定。質量控制措施質量控制應貫穿樣本管理全過程。定期進行隨機抽檢和第三方質量評估。建立質量問題快速響應機制。樣本信息管理數據安全加密保護和權限管理信息系統樣本庫管理軟件與追蹤系統基礎記錄采集、處理和保存的詳細信息樣本信息系統應實現樣本全生命周期管理。必須記錄每個操作步驟，包括采集、處理、保存和使用情況。系統需具備數據備份和恢復功能，確保信息安全。生物安全個人防護實驗服、手套、護目鏡必要時使用口罩高風險樣本防護面罩嚴格手部消毒生物安全柜使用定期檢查氣流紫外燈消毒規范操作流程避免干擾氣流廢棄物處理分類收集高壓滅菌專業機構處理詳細記錄倫理要求倫理審查研究方案須通過倫理委員會審查知情同意詳細告知研究目的和樣本用途2隱私保護確保個人信息安全和數據保密利益平衡平衡科研價值與受試者權益樣本采集必須遵循"尊重、有益、公正、不傷害"的倫理原則。任何樣本再利用都需重新獲得倫理批準或原知情同意中明確授權。常見問題和解決方案樣本降解原因：處理延遲、溫度波動、反復凍融解決：規范時間流程，使用RNA穩定劑，避免反復凍融污染處理原因：無菌操作失誤、容器不潔、環境污染解決：加強無菌訓練，使用抗生素，定期環境監測設備故障原因：維護不足，電力問題