近期,新冠病毒感染的肺炎疫情牽動著全國人民的心。當前,打贏疫情防控阻擊戰進入關鍵時期,快速完成疑似病例確診,成為最為關鍵的工作之一。
要檢測出新冠病毒,首先需要病毒核酸檢測試劑盒。由於核酸檢測試劑盒需要針對特定的病毒進行單獨研發生產,這就造成了在疫情前期確診病例較少、而後期確診病例直線上升。同時,要做到最終檢測確診病毒,就需要使用到實時螢光定量PCR儀,該設備能否檢測確診病毒的關鍵,其工作狀態如何,將直接影響病毒檢測的效率和精準度。
螢光定量PCR儀作為確診新冠病毒的定量分析儀器,對新冠病毒的檢測確認至關重要,且病毒檢測對設備精度要求比較高。那麼,螢光定量PCR儀在病毒的快速確診方面能起多大作用呢?根據國家衛健委發布的《新冠肺炎診療方案(試行第四版)含最新中醫診療方案》,實時螢光RT-PCR檢測被列為確診病例的兩種方法之一,而且憑藉時間短、成本低等特點,已成為應用最廣的確診新冠病毒的方法。
螢光定量PCR
實時PCR(real time PCR),也稱為螢光定量PCR(FQ-PCR),一種能實時檢測PCR擴增周期每個時間點(通常是每個循環結束後)的螢光強度,通過對反應體系中螢光信號的檢測實現對PCR過程中產物量的實時監測,並根據參照系統較為精確地計算出PCR的初始模板量的方法。其主要應用場景有傳染病的診斷,血篩,腫瘤早期輔助診斷,腫瘤的分子分型,遺傳病的診斷,產前診斷,組織分型等。其中在傳染病的診斷和血篩方面,基於核酸擴增的分子診斷能縮短診斷的「窗口期」,並且可以定量對病原體進行檢測。相比於傳統的免疫診斷方式而言,有不可替代的優勢。
基本原理
1、DNA交聯螢光染料技術
在PCR反應體系中加入SYBR GreenⅠ染料,該染料能選擇性地摻入到DNA分子中,並產生強烈螢光,螢光信號和DNA含量成正比。
2、螢光共振能量轉移技術
(1)水解探針技術
探針5』端標記螢光報告基因R,如6-羧基螢光素(FAM);3』段標記螢光淬滅基因Q,如6-羧基-四甲基羅丹明(TAMRA)。
(2)雜交探針技術
PCR體系中除了一對引物以外,還需要兩個探針:探針A的3』端標記螢光素,作為螢光染料的供體;探針B的5』端標記另一種螢光染料,作為螢光染料的受體。
在擴增過程中探針與模板雜交時兩種染料能進行螢光共振能量的轉移,在轉移中,外來光源首先刺激供體螢光染料,供體發光刺激附近的手提螢光染料,使後者再發射出另一種波長的信號而被檢測系統接收。
(3)分子信標技術——基於螢光能量轉移基礎和鹼基互補原則而建立的技術
5』末端標記螢光報告基因,3』末端標記淬滅基因。螢光信號的強度隨反應產物量的增加而增加,可對靶片段進行定量。
參照系統
1、實時PCR結果——閾值循環數(Ct值)
處於擴增曲線和螢光本地基線的交叉點(Cp)處相應的反應循環量。Ct值的大小與樣品中模板DNA的起始拷貝數呈反比:起始模板量越高,Ct值越小;起始模板量越低,Ct值越大。
2、外參照系統——用標準品經過系列稀釋製備標準曲線
靶基因的擴增片段轉入質粒構建成標準品,並計算出其濃度,在進行樣本檢測時將標準品作系列稀釋製成不同含量的樣品,與被檢樣品同時在螢光定量PCR擴增儀上進行擴增。
不足之處:
標準曲線的檢測範圍在許多情況下難以覆蓋檢測樣品時可能遇到更寬的濃度範圍,也即標準品的線性範圍往往難以滿足所有被檢樣本的檢測需要
無法控制標準品與被檢樣品之間擴增效率的差異,因此如果要進行比較精確的定量,必須對兩者間擴增效率的差異進行校正。
3、內參照系統——克隆一段靶基因並人為地引入突變序列
內參照的設置:把一個內標準品加入被檢樣品中一起抽提、一起擴增。內標準品和靶基因的探針分別用兩種不同的螢光染料標記,擴增時用同一對引物同時擴增靶基因和內標準品,螢光定量PCR擴增儀的螢光檢測系統可以特異性同時檢測出內標準品和靶基因的擴增產物。
優點:避免了由於不同抽提效率導致的樣本間的差異,使結果的重複性更好,定量更準確。
缺點:不能監控內參照標準品和靶基因是否有一致的擴增效率,還需通過計算進行校正。
部分企業簡介
上海之江生物科技股份有限公司
Mic-4 qPCR儀
產品特點:
變溫速度快:Magnetic induction cycler (Mic) qPCR儀採用磁感應技術加熱樣品,通過風扇強制空氣流動冷卻降溫,實現循環擴增過程中的極速變溫,35個循環反應耗時少於25分鐘(40循環少於30分鐘)。
螢光通道多:無論是雙色還是四色螢光配置,伴隨轉子快速旋轉,僅需1秒鐘,Mic qPCR即可完成所有孔位多重螢光信號的採集。
信號讀取快:每個通道都具有獨立的高能LED光源、獨立的濾光片和檢測器,無需浪費時間切換濾光片。
光學免校準:整個光學系統元件都固定安裝,不會偏移,儀器移動後無需校正,也無需參考染料校準。
梯度解析度:Mic qPCR具有卓越的樣品重複性、實驗重複性、儀器間重複性。可以用於僅2倍差異的基因表達水平的檢測。
變溫同步性:Mic qPCR通過獨特的鋁製轉子加熱,無論是變溫過程還是保持恆溫,均有溫度均一性。而模塊加熱的qPCR儀,只能在恆溫時才能保障各孔溫度的均一性,各孔間加熱和冷卻速率不同,可能導致孔間差異。
西安天隆科技有限公司
Gentier 96E全自動醫用PCR分析系統
Gentier 96E是天隆科技專為滿足高端用戶的實驗需求而量身定製的一款實時螢光定量PCR儀,已獲得我國三類醫療器械註冊證及歐盟CE認證。該款產品具有六個螢光檢測通道,溫控系統與光電系統高效精準、軟體分析功能強大易用、操控方式靈活人性化,可輕鬆實現多重基因定性檢測、定量分析、SNP分析、終點螢光分析、熔解曲線分析等實驗功能,如新型冠狀病毒核酸檢測。設備升降溫迅速,最大升溫速率可達6.1℃/s,溫度準確度≤±0.1;LED光源高亮免維護,螢光掃描迅速;擁有10.4英寸全彩觸控螢幕,可脫離電腦獨立運行,能存儲至少1000次實驗數據;具有斷電再來電時自動恢復實驗的功能,無需等待PC電腦及軟體打開。
廈門致善生物科技股份有限公司
Zeesan SLAN螢光PCR儀
Zeesan SLAN螢光PCR儀根據用戶對通量的不同需求,提供48孔(48P型)和96孔(96s型)兩款可選。其專利溫度精密控制技術保證孔間溫度均勻性達到±0.1℃;採用大功率LED光源,終生免維護;獨家側面採光技術,保證螢光採集效率和可達單拷貝的檢測靈敏度;自動增益,高信噪比,低檢測背景,無邊緣效應,使客戶免於背景校正,ROX校正;最多可配置6個螢光檢測通道,且FAM/VIC/ROX/CY5四通道間無交叉幹擾;功能強大的多任務軟體,可實現結果自動判讀。該螢光定量PCR儀可應用於分子診斷,實現定性、絕對定量、標準熔解曲線、終點法等位基因分型、熔解曲線法基因分型、相對定量、高解析度熔解曲線、等溫擴增等檢測。
中山大學達安基因股份有限公司
ABI7500 實時螢光量PCR儀
AGS4800 實時螢光量PCR儀
ABI7500 實時螢光量PCR儀
96孔通量,加熱冷卻方式為Peltier半導體控溫;
激發光源為滷鎢燈,使用壽命≥2000小時,配備時間監測及自我診斷程序;
檢測器為CCD,實時動態檢測整體成像,96個樣本成像時間差小於0.01s;
五個螢光通道,帶五組激發光與發射光濾光片,可同時檢測五種螢光。無需額外購買濾光片,即可準確使用FAM/SYBR Green、VIC/JOE、NED/TAMRA/CY3、ROX/Texas Red與CY5染料5、試劑耗材開放,可適用單管、8聯管和96孔板等耗材。
AGS4800 實時螢光量PCR儀
6通道組合檢測,最多可拓展至8通道;
高通量樣本,最多可達144個樣本同時檢查;多變靈活的配套方案(樣本量:48、96、144可選);
三個獨立進樣系統,樣本可同時/獨立加載運行分析;
檢測器:高靈敏度光電傳感器;
自帶陽性檢出率分析,預警實驗室汙染。
北京樂普醫療科技有限責任公司
Lepgen-96全自動醫用PCR分析系統
Lepgen-96全自動醫用PCR分析系統,兼容定性/絕對定量、標準溶解曲線、相對定量、終點法等位基因分型等多種實驗模式。該設備可滿足常規PCR實驗室涉及的感染病原體檢測、遺傳疾病篩查、個體化用藥基因檢測、腫瘤基因檢測等絕大多數實驗對PCR技術的需求。Lepgen-96全自動醫用PCR分析系統開放式的平臺為更多的檢測提供了便利,節省了實驗室設備投入。
此外,設備還具有以下特點:
1、在硬體方面:
設備採用側面掃描技術,避免紅細胞沉積影響光路;
採用高功率LED光源,穩定性強,免維修,無需校驗;
4個常規通道+2個定製通道,可實現多重螢光檢測;
體積小,重量輕,節省實驗室空間;
96孔高通量設計,提高檢測效率;
開放式平臺,應用範圍廣,適用於市面上絕大部分同類別檢測試劑。
2、在軟體方面
操作界面簡潔、美觀;
增加部門管理、染料管理,使信息查找、管理更加便捷;
報告模板可隨意導入、編輯、管理,更人性化;
設計了樣本多管模式,方便用戶多靶標操作;
默認部分常規設置,使操作更簡潔;
實驗數據可導出為EXCEL格式,使結果查看、管理、保存更加方便。
杭州迪安生物技術有限公司
金迪安MC-1000實時螢光定量PCR儀
金迪安MC-1000實時螢光定量PCR儀是杭州迪安生物技術有限公司自主研發和生產的實時螢光定量PCR儀,本產品採用了全球領先溫度模塊熱補償技術和耐熱光纖傳輸技術,標配5色螢光通道,適合於市場主流螢光染料,全波長激發光源,保障了激發和檢測的一致性,檢測靈敏度,冷態低溫CCD快速採集螢光,結果準確、可靠。強大的軟體分析功能可用於基礎研究、病原體檢測、疫情監控、藥物開發及合理用藥、腫瘤精準治療、基因表達、基因分型等領域的PCR螢光定量檢測。
杭州博日科技有限公司
LineGene系列
QuantGene系列
LineGene系列
杭州博日科技有限公司是一家專業從事生命科學儀器和試劑開發、生產、銷售及服務的國家級高新技術企業。博日科技早在1995年就開始著手半導體製冷器的應用產品的研發,2002年推出的LineGene I螢光定量PCR檢測系統獲國家發明專利(專利號:ZL01116421.2),同時也是中國第一個獲得國家食品藥品監督管理局註冊批准的自主智慧財產權的定量 PCR儀。先後推出LineGene系列、QuantGene系列,LineGene系列憑藉獨特的設計,卓越的控溫和均一性成為全世界通用和精準的系統之一, 有著眾多的文獻引用記錄。QuantGene系列則是博日在秉持LineGene系列一貫優秀品質的基礎上推出的全新產品。除PCR儀產品外,博日公司緊緊圍繞生命科學研究及PCR檢測應用領域,推出核酸提取系統、恆溫金屬浴、標準PCR實驗室、恆溫水槽及生命科學研究與應用的核酸(DNA、RNA),PCR及檢測等配套試劑。
杭州比格飛序生物科技有限公司
BFQP-16、BFQP-48
產品特點:
體積小,重量輕,易於攜帶
高強度和高穩定性的信號輸出
達到高通量qPCR同等性能
人性化易操作的分析軟體
電子自動熱蓋,自動按壓,無需手動閉合
16孔定量可電池供電,滿足外出實驗需求
實驗數據中斷續傳:電腦連接中斷後,結果可保存在主機中;電腦重新連接後可續傳實驗數據
標配物聯網模塊,實現遠程智能化升級管理
應用領域:
基礎科研:用於基因表達分析、豐度檢測等方面的研究。
醫學檢測:用於病原體檢測、遺傳病篩查、腫瘤篩查診斷等。
食品安全:用於食品中致病菌、轉基因作物、食源性檢測等。
動物疫控:用於動物相關疾病病原體的診斷檢測。
北京金諾美生物技術有限公司
C7系列產品
1、不同項目,隨來隨檢
C7系列產品基於獨立模塊化設計理念可以實現不同項目,同時檢測」「相同項目,隨來隨測」
2、操作簡單,結果準確
C7系列產品基於專用封閉反應管既保證實驗結果準確也實現「一步加樣,一鍵檢測出結果」。
3、小巧便攜,維修方便
儀器小巧便攜基於固定光路可實現儀器搬動後免校準,維修可直接拆模塊寄回不影響其他孔位實驗
4、軟體功能全面,報告定製可選。
更多軟體包可供用戶選擇,輕易實現等溫PCR和qPCR的全部功能。實驗報告可定製且支持遠程自動傳輸功能
5、現場快檢,應用廣泛
因其反應管的密閉性好最大限度避免造成實驗室汙染,只需30分鐘左右完成檢測,可廣泛用於臨床醫院快速檢測、醫院檢驗科、急診及中小醫院門診對病原微生物的快速篩查、傳染科、血液中心對愛滋病、性病、肝炎、結核等傳染性病原體的檢測與分型、公共衛生突發事件現場檢測、重大疫情快速篩查、食品安全檢測、海關檢疫,寵物快檢,公共安全檢測等。
北京金豪製藥股份有限公司
實時螢光定量PCR儀
北京金豪製藥股份有限公司,位於有「北京藥谷」之稱的國家級開發區-北京經濟技術開發區,是專業從事生物技術和產品開發的高新技術企業,自1993年成立以來,本著銳意進取、求實創新的精神,成功地開發出膠體金快速檢測系列、酶聯免疫系列、血型系列、螢光定量PCR系列、 儀器設備系列、質控品等200餘種體外診斷試劑產品並建成相對應的六條生產線,建立了國內一流的集信息、科研、生產、銷售和人才培養五位一體的操作平臺,並與國內外相關企業和科研機構保持良好的技術交流和合作關係。
湖南遠璟生物技術有限公司
蜂鳥系列智能qPCR儀
湖南遠璟生物技術有限公司位於長沙醫藥健康產業園,預計總投資約1.5億元。由多位具有豐富體外診斷試劑盒及儀器開發經驗的留美歸國學者牽頭,並與中南大學湘雅醫學院醫學檢驗系合作,專注於基因檢測及化學發光免疫分析領域的研究與產品開發;公司開發的蜂鳥系列智能qPCR儀,可以配合多種不同波長的螢光探針使用,實現了不同光信號的累積與相對應PCR產物形成完全同步,採用專注於醫療檢驗儀器的核心技術「超高靈敏度多像素光電傳感晶片」與PCR螢光探針定量技術的完美結合,促成螢光定量PCR儀器的輕量化實現高可靠性、便攜性,使其在科研、醫學檢測小型實驗室、野外生物檢測等領域擁有廣闊的應用前景。
蜂鳥系列產品專注於:現場、即時、快速、低通量的核酸檢測需求
蜂鳥系列產品幫助您:
不需要把樣品送到實驗室檢測——快捷及時
不需要擔心實驗室外使用環境——可靠準確
不需要昂貴的高通量大型儀器——輕便移動
南京瀚睿柏柯生物科技有限公司
MyGo 實時螢光定量PCR儀
南京瀚睿柏柯生物科技有限公司作為一家專業的體外診斷服務企業,專注於為IVD企業提供優質的服務和支持,提供涉及診斷的多種原料和儀器,包括免疫方法學的抗原、抗體等,以及分子PCR方面的儀器、優質的PCR酶及預混液。針對國內分子POCT的快速診斷,我司目前提供一款小型的PCR儀器:MyGo|Pro和MyGo|MINI兩種機型。
MyGo實時螢光定量PCR儀,其中Pro型號有120個光學檢測通道可選,無可移動模快,新穎的全光譜光學系統可激發並接收所有通道的螢光數據,確保了多重PCR擴增及數據的準確性。高性能的半導體加熱方式和銀質控溫模塊,使反應速度更快,溫度均一性達到世界領先水平。qPCR及熔點分析結果快速精確。MyGo具備先進的算法和直觀的用戶操作界面,連接方便,應用廣泛,使科學研究變得更加簡單。
蘇州丹寶醫療科技有限公司
D10系列、D40系列
D10系列16孔設備D40系列四色設備
獨特的控溫結構和材質,高性能升降溫速率,升溫速率:最大 8 ℃/s ;平均 5 ℃/s, 降溫速率:最大 5 ℃/s;平均 3 ℃/s;
小孔設備外形設計精緻,體積小,攜帶方便,觸控螢幕大,觸控使用簡單輕鬆;
採用獨有專利的採光檢測處理技術,自動調節螢光本底,提高螢光信號靈敏度和信噪比,獲得更佳檢測結果;
自帶操作屏,不需要額外接電腦;
96孔設備支持6區梯度控溫,以滿足不同客戶應用需求;
分析軟體終身免費升級,支持不同行業的軟體定製;
本公司產品價格實惠,專業面向中小型客戶和野外應用場景使用而設計,畜牧類,水產類,寵物類,食品安全類,環境監測類等等應用皆可滿足,方便客戶快速進行PCR檢測實驗。
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參考資料:載玻片APP,CACLP博覽會企業會刊
文字整理 | 校對:三水
編輯:As素 | 責編:木霖森