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#了解一下# 大规模新冠病毒核酸检测方法

2020-10-20

#了解一下# 大规模新冠病毒核酸检测方法

当前,新冠疫情影响波及全球。除了全力以赴进行疫苗研发外,做好检测工作对疫情防控来说同样至关重要。众多新冠检测方法中,基于荧光定量PCR技术的核酸检测较为常见。另一方面,作为检测中必备的仪器,荧光定量PCR系统同样成为当前仪器市场上的“尖货”,供不应求。

本期我们透过一则消息,了解一款与众不同的荧光定量PCR系统——SmartChip Real-Time PCR System。

《Takara Bio USA, Inc. and bioSyntagma, Inc. develop method for large-scale automated COVID-19 testing》

6月初,Takara Bio Inc.全资子公司Takara Bio USA Inc.在其官网发布消息。Takara Bio USA Inc.与bioSyntagma Inc.及其合作伙伴合作开发验证了一种全新的高通量SARS-CoV-2检测方法。该方法应用了Takara的自动化技术与试剂,通过real-time PCR检测病毒RNA。单日即可以快速、大规模检测上千个病人样品。

这一方法使用SmartChip Real-Time PCR系统、配套芯片、试剂,单张芯片可运行5,184个反应,而手动操作时间仅约30分钟。单个反应体积在纳升级别,无需预扩增步骤,降低了结果的不稳定性。通过减少试剂用量节约检测成本。可靠的SmartChip Real-Time PCR系统已经广泛应用在抗生素和抗菌剂抗性检测中,非常适合SARS-CoV-2检测对快速与准确性的要求。

看完上面这则消息,大家是否对这个高通量检测方法以及用到SmartChip系统充满好奇呢?别急,下面为大家一一作答!


我们先通过一个小规模验证实验来了解一下SmartChip系统如何完成SARS-CoV-2核酸检测,并进一步了解它的性能表现。


这里是一个示意图,展示了SmartChip系统的基本工作流程:

结合下面的图解,您可以更清晰地理解工作流程:

正式的SARS-CoV-2检测应用,使用一张微孔芯片可以完成382个不同样品的检测,同时支持一组阴性/阳性对照。使用者只需按照流程准备2个384孔板,加入待测样品和所用引物即可。

本次的小规模验证实验中,对8个样品进行了检测。实验这样来设计:
使用来自ATCC的合成核酸序列,设置8种拷贝梯度作为检测样品:10,000、1,000、100、10、1、0.1、0.01、0(NTC),样品中均加入250 pg human universal reference RNA,每种样品重复8次。检测引物为US CDC公布的N1、N2、hRP(Nucleocapsid 1、2,human RNase P)3组,每组检测引物重复4次。

检测结果如下:

N1和N2的检测中,≥10拷贝的检测基本上都得到了100%的检测率;1拷贝样品的检测率为75%,而0.1拷贝样品的检测率则分别是6.3%和9.4%。

RNase P检测在所有类型样品中均获得100%的检测率。对于NTC样品,均未观察到扩增(结果未显示)。
通过验证实验,我们了解到SmartChip系统SARS-CoV-2检测灵敏度在每个样品~20拷贝/μl浓度范围(或每个微孔~2拷贝)。对于仅有个位拷贝数的样品检测,能获得75%的置信区间。通过增加检测重复数,效果还可以进一步提升。验证实验为我们初步展示了SmartChip系统的性能表现。在正式的检测应用中,一张微孔芯片可以完成382个样品的检测,效率将得到更进一步地提升。

——关于SmartChip Real-Time PCR System——

SmartChip Real-Time PCR System

荧光信号检测系统液体分注平台


SmartChip系统是一款高通量定量PCR系统。由荧光信号检测系统(图左)和液体分注平台(图右)组成,分别行使PCR反应温度控制、荧光信号检测功能,和PCR反应体系构建功能。

SmartChip微孔芯片

SmartChip系统通过配套微孔芯片完成定量PCR反应。微孔芯片为合金材质,尺寸仅4 cm × 4 cm。表面整齐排列了5,184个微孔,每个微孔支持100 nl反应体系。温度均一,微量节约,检测灵敏。

不同于传统的中低通量仪器,SmartChip系统通过液体分注平台自动完成反应体系的构建,单张微孔芯片最大可同时运行5,184个反应,单个反应仅10 nl反应体系,为定量PCR实验提供了一种微量、高通量的方法,让研究拥有更多选择和可能性。

以上就是我们本次关于Takara高通量定量PCR系统SmartChip的介绍。满满的干货,是否满足了您求知的渴望呢?点击Takara Bio中国官网,了解更多SmartChip系统详情!



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