UK biobank – 世界上最大的队列样本库的前处理与存储策略

UK Biobank是目前世界上规模最大的人类遗传队列样本库，它收集了50万名来自英国40-69岁志愿者提供的共1500万份样本，旨在研究遗传因素、环境因素、生活习惯等与人类重大疾病的关联。

UK Biobank 为了保障样本库在建成后可以顺利投入运行，在建设之前即做了大量的调研工作，制定了非常明确的前处理和存储策略，并将相关成果发表在International Journal of Epidemiology上（The UK Biobank sample handling and storage protocol for the collection, processing and archiving of human blood and urine）。

小编认为，虽然其策略仅限于血液和尿液样本，但其决策流程蕴含着非常清晰的逻辑，值得各类新建样本库借鉴。

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1. 哪些种类的样本可以支持我的研究目的？

如之前提及，UK Biobank其研究目的是寻找遗传因素、环境因素、生活习惯与重大疾病的关联。而一般健康的志愿者可以提供的样本种类包括了：血液、尿液、粪便、指甲、头发、唾液等。哪些样本可以提供有关遗传与环境因素的最全面信息？哪些样本最易收集且存储经济？ UK Biobank进行了全面的考量（见下图），最终决定只存储血液和尿液；部分备选的样本种类被排除，如粪便难以收集，只能提供肠道菌群等较少信息且存储成本高昂。

2. 样本以何种形式存储可以满足下游应用？

同一大类的样本仍存在不同的存储形式，如血液可以血清、血浆、白细胞层、红细胞、DMSO全血等细分形式进行存储，各个细分形式的下游应用不同。另外，不同的应用对样本数量的需求也不同。UK Biobank同样也对此进行了分析决策（见下图）。

3. 选择合适的前处理和存储策略

由于存储目标已非常明确，我们只需寻找相应的前处理和存储方法来达到此目标即可。需要注意的是，不同的前处理方法及试剂的使用会对下游的应用造成很大的影响，如使用肝素钠作为抗凝剂的血液样本，可能会更适合作为代谢物检测的样本源，而并不适合作为DNA纯化及PCR的样本源。另外，不同的运输和存储温度均可能对下游应用产生影响，如用于复苏细胞的全血样本更适合在18度进行短期运输而非4度，且应全部在-140度以下进行长期保存；又如，行血液学检测的全血样本应在采集后立即使用，而不应在冻存后的再行检测。小编在这里借鉴了UK biobank的策略及其它的相关参考文件，整理出下表，供各位老师参考：

UK Biobank 的主要冷冻保藏设备及耗材均由赛默飞提供，包括Thermo Scientific™ Forma™ 超低温冰箱、液氮储存箱、液氮罐、程控降温仪、二维冻存管以及Nautilus LIMS系统。 

同时赛默飞世尔科技自建有第三方样本保存库，为样本库行业持续服务三十年，并获全球样本库行业最佳实践奖。