组织库冷冻样本管理流程推荐

一． 取材和编号/标签部分
    在本环节进行组织和血液的取材，并制作条形码标签，将样本进行分装。
1. 取材单：手术医生根据临床病例情况在术前一日通知样本库次日取样本，同时在医嘱中注明需要抽取血样数量、种类。样本库根据次日样本情况预先准备样本提取单，并预先定义好流水编号。样本提取单上的信息可包含并不仅限于以下内容中的一部分：
A. 个体流水编号
B. 个体基本信息：如住院号，病理号，手术科室，手术医生，病人姓名，性别等
C. 样本特征信息：如脏器名称，样本类型（肿瘤，癌旁，正常，淋巴结，息肉，囊壁），样本性质（原发/复发/转移）等
D. 样本采集信息：如样本份量，体积，分管数，术前/术后等
E. 诊断信息：如临床诊断，病理诊断，分化程度，UICC 分期，ICD10/ICDO-3 代码等
F. 治疗信息：如放疗，化疗，手术等
G. 生物安全信息：有/无传染性
H. 时间信息：采集时间，样本离体时间，低温时间，等
I. 工作人员信息：取材员，记录员等
J. 以及备注信息。
2. 组织样本：从手术室收集组织样本，填写取材表。在组织库冻存管理软件上登记部分栏目，如通过输入住院号码，软件从HIS 中自动调入该病例的个体信息（基本信息、临床信息等）。
如果输入部分信息，由系统自动生成连续于上次的个体编号，如选择脏器名，样本类型，样本保存方式，以及分管数，软件按照规则生成样本编号，如1012345D19TF1~ 1012345D19TF4，在对应的样本信息栏中输入各分管的样本采集信息等特性，点击保存将所有信息存入数据库，同时自动在手术室的耐液氮的条形码标签上生成样本条形码信息。将离体的组织样本存入耐液氮冻存管，贴好标签后，在30 分钟内浸入液氮。当天样本采集完成后，使用小型液氮转移罐或者冰盒将样本转移到实验室。
【组织样本的编号命名1012345D19TF1，代表该1012345 号病收集的D19 脏器的癌旁样本（T
肿瘤，P 癌旁，N 正常，L 淋巴结，Y 息肉，C 囊壁）用F 方式（Frozen Tissues/OCT/
RNAlater/DNA/Paraffin embedding 等）保存的第一份。】

3. 血液样本：各科室分别将血液样本送样本库，附血液取材表，填写取材表信息，取材表上分管数留空。按不同原发病灶脏器名称，对样本和取材单归类，每类按序排放。
a. 打印标签：通过输入住院号将个体信息导入组织库冻存管理软件，之后将取材单上的流水编号和脏器名称输入软件，同时输入不同成份对应的预设管数，按照规则自动生成样本编号，如1012345D19BP1～1012345D19BP5，自动在实验室的条码打印机上生成耐-80 度标签。
b. 将标签贴到EP 管上，按序在离心管架上排好。
c. 将血液样本进行离心分血处理，对每种成份按预设的分管数分装成若干份，存入预先排好的离心管，存入时核对一下编号。
【以上方法为先贴标签再分血的程序，也可以考虑先分管再贴标签，流程如下：将血样样本进行离心分血处理，按需对不同成份存入EP 管，按样本类型排序放好，在EP 管盖上手工写上取材表上的个体流水号，同时在取材单上登记不同成份样本的确切分管数。完成后，根据取材单上的信息，通过软件输入相关信息，按照规则自动生成耐-80 度的条形码标签。按顺序将整批离心管贴好标签，再送-80 度冻存。】
【血液样本的编号命名1012345D19BP1，代表该1012345 号病收集的D19 脏器癌症的B 血液
样本的P 血浆（Plasma/ Serum / White Blood Cells/ Erythrocyte/ Thrombolytic / DNA/ RNA/whole Blood/等）的第一份。】
注：如今后存储细胞混悬液、分泌物、排泄物等类型样本时，编号规则参考附表2。

二． 样本入库部分
    在本环节将条码冻存管按照预先分配的位置信息存入条码冻存盒。通过对冻存管条形码的扫描，实现软件上的同步存入。
4. 在-80 度卧式冰箱里进行样本分类整理，按不同脏器将条码冻存管存入条码冻存盒，存入时通过对条码的扫描，确定冻存管和冻存盒之间的位置关系，实现软件上的同步信息定位。将冻存盒存入-80 度卧式冰箱的对应位置时，也通过对冻存盒条形码的扫描在软件上实现同步存入。
建议按照原发脏器名称进行样本归类存储，每个冻存盒内装同一种脏器同一种类型的样本，不同类型的样本存入不同颜色的冻存盒（如分成血清，血浆，白细胞，冷冻组织，RNALATER，细胞组学）。
为更便于使用，并且减少使用时的冻融次数，建议同一脏器同一类型样本的不同份数，存入不同的冻存盒。
建议预先规划冻存盒的存放位置，在冻存盒放入卧式整理冰箱之前，已经预先贴好了标签，其中包含脏器名称，样本类型和位置编号。等冻存盒存满后，可另贴一个标签注明内部的冻存管的流水编号起止。
5. 在卧式整理冰箱里任一病种的冻存盒存满后，转移到预先规划好位置的供长期存储的立式-80度超低温冰箱（如不同层架规划给不同的脏器），将冻存盒进行转移的时候，通过对冻存盒条形码的扫描，实现软件上的同步的位置搬移。

三． 信息关联部分
6. 样本的个体信息关联导入：
    样本的个体信息，可以在以上第2 第3 点制作标签的环节通过HIS 关联直接导入。如果无法实现HIS 接口的导入，可以通过定期用EXCEL 格式转导入。
    通过住院号或者病理号，从医院信息系统（HIS）里将样本个体来源对应的信息（基本信息，病史，病程，诊断信息，病理信息，检验信息，治疗信息，电子病例信息等）以 “.xls” (EXCEL文件格式)导出，然后将相关信息导入到冻存管理软件，通过住院号将冻存管上的编号和样本个体来源的信息进行关联。
7. 将样本的后期管理信息录入系统。可通过直接登记或者接口导入的方法，在冻存管理软件上录入样本的关联信息，如治疗结果，家系资料，流行病学资料，随访资料等。
8. 组织/血液样本的匹配：在冻存管理系统中设置关联栏目，如就诊卡号，住院号或身份证号等，如果某例样本既有血液又有组织，则系统自动匹配样本，建立信息关联并提示匹配样本数量。

四． 出库管理和日常操作部分
9. 样本的使用和管理中的几个细节
1) 通过冻存管理软件，进行各种预定条件的查询，统计，分析和出入库管理。
2) 在冰箱中的样本盒内空位较多时，计算机主界面上用不同颜色显示对应冻存盒的存储空置情况，可对对应冻存盒进行并位管理，整理出空的位置可供新的样本存入。
3) 出库时，通过条形码扫描实现快速信息处理。
4) 设立账号层级权限，对样本设置重要性权限级别，对样本的某些信息字段也设置权限级别。权限除了操作功能限定，还和样本重要性级别挂钩。例如：现场取材账户只能制作标签和录入取材基本信息；样本管理人员可以查询样本的信息并进行入库操作，也可执行出库，；样本库主管账号可统计分析样本库信息，并审批出库；授权的访问账号可以查询得知库内现有的符合某些对应基本信息的样本数量，或者看到样本基本信息，却无法看到姓名等隐私字段。
10. 样本库标识建议
在冰箱外门上贴上磁性冻存架模拟标识，并在对应的空格位置上填写冻存盒的信息。例如冻存盒内样本名称，冻存盒编号，冻存盒内样本编号起止等。
这样，在打开冰箱门之前，对内部的样本基本情况也能一目了然。
注：【根据某些样本最终的实验要求，可能需要设计不同的存储流程，比如有些需要做蛋白实验的样
本，直接存入液氮罐或者-150 度冰箱保存，不经过整理冰箱这个环节；又比如对需要做细胞和组织培养的样本，为保证样本的质量，需要先存入-40 度冰箱后再转入-80 再存入-150 度超低温冰箱，或者采用程序冷冻仪进行冷冻】
五． 样本保存图示说明
A. 组织编号规则和标签

B. 外周血编号规则和标签

标签类型：BRADY THT-163-499-3-IP 长方形为25.4mm*9.525mm, 圆直径9.525mm
C．标签说明：以上方案设计中，条码打印机和标签使用美国的BRADY 产品，标签建议使用THT-163-499，该标签可以适用－196 度。标签长方部分可打印条形码和编号，单位logo，以及若干条样本的信息项（如脏器名称，ICDO-3 编号，样本类型，采集日期等），可贴于冻存管和离心管的侧壁，标签的圆点部分可以打印流水号、脏器名称和采集日期，可贴于冻存管和离心管的顶盖部分，以便于核对。编号规则，参见附表2 或访www.avantech.cn/code.pdf
D. 冻存管/离心管贴了条码标签后的情况如下:

E. 在冻存盒上贴上标签，并注明冻存盒的位置编号。

F. 按照样本类型，进行冻存盒分色存放

G. 同一脏器同一类型样本不同份分入不同冻存盒存放，同一脏器不同类型分成不同颜色冻存盒，同一脏器所有盒子存入同一冻存架，在样本处理室内的卧式超低温冰箱里整理，某一盒存满后，再转移入样本储存室的大型立式超低温冰箱。

H. 立式超低温冰箱按照不同脏器，预先规划位置。
所有放到卧式冰箱里整理的冻存盒上，已经预先贴好了标签，标签上包含这个冻存盒最终将存入超低温冰箱的位置信息。

附件一：组织库冷冻保存容器的基本情况
一． 组织库冷冻保存管的常见形态与保存温度。
组织：冻存管保存（以内旋冻存管为多），常保存于-80 度/-150 度冰箱或液氮，也有很多单位将部分组织以RNAlater 浸润后保存于-30 度或-80 度条件，此外也有OCT 包埋，蜡块等组织保存形态。在条件允许的情况下，尽量保留T/P/N 三种形态的样本。
推荐用内旋冻存管，一组TPN 保留于-150 度冰箱，两组TPN 保留于-80 度冰箱，一组TPN 保留于RNAlater
血液：冻存管或离心管保存，常保存于-80 度条件下。
血液应进行分离，并以血液组分的形式单独保存，常见保存的有血浆，血清，白细胞，也有保存红细胞，血沉棕黄层的，也有分离出淋巴细胞保存的。推荐用0.5ml 离心管保存5 份血清，5 份血浆，1~2 份淋巴细胞从样本管的容积上看，越来越有细分化的趋势，这一趋势也是为了最大化地方便样本使用和改善样本质量（减少冻融次数），目前常规都存储在0.5-2ml 的样本管内。

二．组织库冻存盒的常见形态
    冻存盒是存放样本管的最基础容器，选择好冻存盒，可以给存储样本带来方便，也可以合理利用冰箱存储空间，所以显得重要。
    由于目前主流超低温冰箱/液氮罐的内空间设计，都是以2 英寸冻存盒为基准设计的，所以选择的冻存盒尺寸应尽量采用标准尺寸：132*132*52。
     在满足该尺寸的条件下，有两种规格的冻存盒，一种为9*9，一种为10*10。9*9 规格最为常见，适用于各品牌各种规格的1.5-2ml 样本管。而10*10 仅适用于某些品牌的内旋2ml 冻存管，以及部分特制的1.5ml 外旋冻存管。在选择冻存盒的时候需要注意该点。0.5ml 离心管对应的冻存盒，10*10 规格的情况下，长宽尺寸和标准2ml 冻存盒相同，高度可以减小到2/3 以增加内冻存盒容量。从冻存盒材料上看，市场上主要有纸质，PP，PC 几种材料。PC 塑料冻存盒能兼容冰箱和液氮罐，可惜成本太高，PP 塑料冻存盒在液氮条件下会脆裂，纸质冻存盒能适用液氮，不过在应用于液氮液相时需要预先打孔。
    常规纸质冻存盒不防水，上海万格科学器材有限公司专利的翻盖型冻存盒既解决了防水问题，又解决了编号定位问题，翻盖设计还解决了低温条件下开盖困难的问题，是目前制作最好的纸质冻存盒。目前国内大型组织生物样本库都使用了该类型冻存盒。

三．冰箱内存放冻存架冻存盒的常见形态
1. 立式超低温冰箱内放置冻存架的方法
2．立式冻存架内放置冻存盒的方法：

3. 卧式低温冰箱存放冻存盒的情况

4. 冻存架的选择：
    常规的不锈钢冻存架，按材料分，有SUS-304 或SUS-201 的0.4-1.0mm 厚度不锈钢材料制作，类型分，有抽屉型冻存架和框式冻存架。因为不锈钢材料和工艺的不同，所以价格差距比较大。
Avantech 品牌CryoMaxTM 系列冻存架，全部采用SUS-304 有3 种系列，覆盖各种需求。
    IR 常规系列冻存架采用和进口冻存架同等的模具，使用0.75mm 厚度SUS-304 不锈钢使用冲模将背板一次冲压翻边成型，是目前国内制作最好的冻存架。
    IR-CN 系列冻存架采用0.4mm 厚度SUS-304 不锈钢，对切口做翻边处理，是实惠型的轻质冻存架，比市场上常见的SUS-201 制作的冻存架更耐腐蚀。
    IR-D 系列冻存架是采用0.4mm-1.0mm 多种材料混合制作的抽屉型冻存架。

四． 超低温冰箱的考虑因素
1． 冰箱类型。
    超低温冰箱有立式和卧式之分，温度有-80 度和-150 度。目前市面上-150 度冰箱都是卧式。卧式冰箱优点是开门冷气散发较小，缺点是占地面积大，立式冰箱正好相反。所以大规模建库的情况下，推荐使用立式冰箱做大规模存储，而卧式冰箱做经常开关门的整理冰箱用。
2． 面积规划。
    由于建组织库，冰箱会越来越多，所以选择冰箱的时候需要规划单样本的占地面积事宜。有三个因素会与此有关
A. 冰箱保温发泡材料：采用VIP 发泡技术的冰箱对建库来说显得更有优势，该技术将140mm 厚的外壁降低到70mm 厚，使得冰箱占地面积大大缩小。
B. 冰箱容量越大，单标本占地面积越小。
C. 内部空间设计越紧凑，单标本占地面积越小。
    根据以上3 个因素，目前全球单标本占地面积最小的是S 品牌的MDF-U73V。其在0.9 平方不到的空间内可放置528 个标准冻存盒。比同类型的其余品牌单样本占地面积小约30%
3． 用电和成本因素。
    由于 500 升的冰箱和700 升的冰箱，耗电几乎是一致的，所以对于单标本的耗电量来说，大容量的冰箱比较划算。从成本上算，大容量冰箱的单样本平摊设备成本会比小容量冰箱要低，同时，10 年的耗电量也低。
4． 安全保护装置。
    冰箱的安全保护涉及四个内容：1 是断电时的保护 2 是断电后重新恢复电力时的保护3 是运行期间的稳压保护4 是使用机制
1) 断电条件下的保护一般有两种方式：A. UPS B. LCO2/LN2 辅助冷却装置UPS 当前成本较高，并没有大规模使用。若干年后可能会有一种UPS 方式是夜间给UPS充电，白天UPS 给设备供电，利用电价峰谷差进行，根据目前的UPS 和用电成本，该方式从经济效应上来说是不合算的。
    CO2/LN2 辅助冷却装置又叫后备制冷系统（BACKUP SYSTEM），采用一种在冰箱内温度上升时，机械感温装置触动电磁阀的开启，向冰箱内注入液态CO2/液态N2 的辅助冷却方式。辅助冷却系统在设备故障或者断电情况下可维持10 小时左右，具体时长根据设置温度和钢瓶容量会有所不同， CO2 辅助冷却适用于-80 冰箱，一般情况下可使箱内维持在-65~-70 度左右，而LN2 适用于-150 度超低温冰箱，能使箱内维持在-130 度以下。CO2辅助冷却装置使用带虹吸管的液态CO2 钢瓶，LN2 辅助冷却装置使用自增压的液氮罐，该液氮罐会有LN2 的自然损耗。
2) 断电后重新恢复电力的时候，由于冰箱压缩机的启动电流较大，所以一批冰箱同时重启的时候，会对电力负荷造成二次冲击，所以需要对每台冰箱设置不同的延时启动。目前市场上有冰箱是自带延时启动设置功能的。
3) 在电压不稳定的地区，需要使用稳压保护装置
4) 使用机制方面，涉及挂锁，电子密码锁，冰箱温度监控报警系统，样品室门禁监控系统，样品信息安全机制等。
5．冰箱的推荐
常见冻存盒保存样品管情况对照表

推荐最适用于建库的冰箱：三洋MDF-U73V
三洋 MDF-U73V 堆放冻存架的情况
（推荐建库使用该冰箱，VIP 发泡和紧凑式设计使得该型号的单样本占地面积全球最小）：
第一层配 6 个IR-220、第二层配 6 个IR-224
第三层配 6 个IR-220、第四层配 6 个IR-224
冻存架内放置冻存盒的情况
IR-220 可放置20 个标准2 英寸冻存盒
IR-224 可放置24 个标准2 英寸冻存盒

五. 立式/卧式冰箱和液氮罐的定位编号规则建议

一个标本的位置信息会用AA-BB-CC-DD 表达，
其中 AA 为冰箱编号
BB 为冰箱内冻存架排列的行和列编号
CC 为冻存架内冻存盒排列的行和列编号
DD 为冻存盒内的位置编号
2.卧式冰箱
卧式冰箱的标本位置信息也采用类似于立式冰箱的方式，区别是卧式冰箱里
的冻存架的高度是用方框内的格子表达的。请参考如下：

3. 液氮灌

一个标本的位置信息会用AA-BB-CC-DD 表达，
AA 是液氮灌在整个冰箱/液氮灌的主界面排列中的编号。
BB 是冻存架的编号，可以选择A…..Z 的编号，也可以选择01……99 的编号
CC 是冻存架里冻存盒的编号，编号规格是是从下到上数，从01 到99，因为液氮罐一般都是从下往上放的。
DD 是标本在冻存盒中的编号。冻存盒是通用的，同于冰箱里的冻存盒。

附件A：国内外样本库的现状
    国内的生物样本库，从保存容器上看，目前主要采用的保存方式是超低温冰箱的保存，部分采用了液氮罐保存，也有很小部分试点了机械臂自动样本库（-80）。近年来国际的大型样本库，采用机械臂自动保存的逐渐增多。
    -80 度冰箱或者液氮的保存，主要取决于保存时间和最终的实验方向。一般的认为，-80 度对应的是5-10 年的保存，液氮条件对应的是长期保存。从样本的研究方向看，DNA 的保存和加了RNA 保护剂的RNA 保存，在-80 度条件下都是可靠的，而如果研究蛋白，则尽量考虑用液氮保存。机械臂样本库的保存，目前的设备内温度也是-80 度，由于成本对比极大，所以目前主要应用于高危样品和非常珍贵的样品。
    从样本管形式上看，目前主要的样本管为1.5-2ml 的冻存管，也有不少为0.5-1.5ml 的离心管，机械臂库采用的特制的0.5-1.0ml 冻存管。做样本的长期保存，冻存管比较可靠。
    冻存管根据外形区分有两种，一种是内旋的，另外一种是外旋管。同样容积下内旋管的外径比外旋管的外径小，所以2ml 内旋管可以实现标准2 英寸冻存盒（132*132*52mm）内的10*10 存放，而1.8ml 外旋管只能实现9*9 的存放。外旋管的防污染性能较之内旋管为好，所以对于高危样品，一般采用外旋管，如病毒库。内旋管在螺纹紧密度和硅胶垫圈方面会比外旋管较好，所以对于需要浸润入液氮的冻存管，很多都采用内旋管，如组织生物样本库的组织样本。冻存管管壁比离心管厚，制作工艺相对复杂，所以冻存管的成本会比离心管高，由于某些进口离心管的质量可靠， -80度条件下可用，所以国内用户在保存血液样本的时候，很多都采用0.5-1.5ml 的离心管在-80 度条件下保存。选择离心管的容量主要取决于样本分管后的容量，1.5ml 离心管可配用标准的9*9 规格2 英寸冻存盒，而0.5ml 离心管的冻存盒可实现10*10，高度能缩小到2/3。
    国际上的大型样本库，还是以冻存管的保存为主。随着分析仪器的精度升级，对每次分析所需样本量减小，目前国际上几大品牌的耗材供应商开始推广微型冻存管，该冻存管容量为0.5-1.0ml，管径减小到可适用于96 孔板的孔径尺寸，配以96 孔的冻存盒，可适用于今后机械化的样本库操作，由于产品较新，目前的应用面还不是很广。从编号识别方面看，目前主要还是以手工书写标记为主，一些较大型的样本库采用了条形码方案。标签方案是诸多样本库希望实现的方式，实施条形码管理必然和计算机系统结合在一起，单纯的条形码标签的意义并不是很大。
    在小型样本库中涉及软件因素和成本因素，目前国内真正应用条形码的样本库还不是很多。大型阵列样本库，由于手工标识的诸多问题，所以必须采用条形码的管理，国际上大型样本库基本都采用了条形码管理方案。条形码管理首先涉及编号规则问题，目前没有非常统一的规则，不过基本上以满足唯一性和共享性为原则。条形码管理还涉及专业的标签问题，应该选择可靠的低温专用标签。条形码管理另外涉及的是一套适用于条形码的计算机管理系统，可以生成标签以及对应的各处条形码快捷处理接口。条形码的码制，由于二维码的数据容量大，纠错性较好，所以国际上相关机构推荐的都是二维条形码。机械臂的样本库采用了在冻存管底部预制二维码的方式。
    从数据管理上看，大部分还停留在简单数据库（EXCEL,ACCESS）时代，部分样本库采用了独立开发的大容量数据库并和大型数据库做了接口。样本信息管理是样本库中非常重要的部分，由于整体的起步都比较迟，做样本库的公司不多，基本都是个性化的特别开发为主，所以在之前若干年并没有形成特别通用的样本库软件。国际上几个大样本库基本都采用了自主开发的样本库系统，或者是几个专业数据库的结合。如UK Biobank 中样本库分成了样本库平台和实验室数据管理平台的结合。在大型阵列研究中，也有诸如IBM 这样的信息咨询公司的介入。
    从信息共享来看，目前大部分样本库采用的是各单位自己的独立信息登记和设置，没做共享机制，有部分是基于项目范围内的多区域可共享。总体来说，建立公共平台，制定共享机制，是样本库发展的主流。样本的交流和共享是提高效率，满足大样本量的需求，将样本利用最大化的重要组成部分。样本库的建设正在经历一个从各自为政到资源整合的过程中。国际上，有些大型的整合方案如欧洲的Pan-EU Biobanks 计划（BBMRI），美国的CAHUB 计划，也应用而生一些国际组织在积极开展样本库的共享整合工作，如ISBER。中国在这方面也做了很多工作，如中国人类遗传资源库平台，中国生物技术协会组织生物样本库委员会等，目前还有诸多细节的工作有待于开展。

附件B. 部分实物图

标识应用案例

附件C.
生物样本库编号规则建议

标本库编号命名规则：
总原则：唯一性，共享性
辅原则：在满足总原则基础上，尽量精简。编号长度尽量保持统一。
一．组织生物样本采集和常规采集的编号规则组织编号规则。

组织编号规则

标签类型：BRADY THT-163-499-3-IP 长方形为25.4mm*9.525mm, 圆直径9.525mm
【组织样本的编号命名1012345D08TF1，代表该1012345 号病收集的D08 脏器的肿瘤样本（T肿瘤，P 癌旁，N 正常，M 转移，L 淋巴结，Y 息肉，C 囊壁）用F 方式（Frozen Tissues/OCT/RNAlater/DNA /Paraffin Embedding 等）保存的第一份。】

外周血编号规则

标签类型：BRADY THT-163-499-3-IP 长方形为25.4mm*9.525mm, 圆直径9.525mm
【血液样本的编号命名1012345D19BP1，代表该1012345 号病收集的D19 脏器癌症的B 血液样本的P 血浆（Plasma/ Serum / White Blood Cells/ Erythrocyte/ Thrombolytic / DNA/ RNA/whole Blood/等）的第一份。】

其余细胞/体液编号规则

【如脐血为常规保留样本，为区别用常规外周血，可对脐血专门设立一个样本类型，细类可参考外周血的分类】

三．遗传数据库按家系采集时，建议编号规则如下

关系类中，P1 为原始本人第1 代，家系中其余关系，请自己定义相关的编号规则前 7 位样本编号一致的为同一个体，同一个体的若干不同编号样本，其个体的基本信息是一致的。