基因测序

CN
您现在的位置: 首页 /  资讯

一文总结自动化技术在新冠病毒检测中的应用(含FAQ)

时间:2020-03-16作者:华大智造阅读数:1201分享
在《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》中,关于新冠病毒的实验室检测方法提到了RT-PCR核酸检测和病毒基因测序。在疫情期间,这两种方法都已被广泛推广开来,为全面抗“疫”行动提供了切实可行的技术指导。特别地,在抗疫前线,面对大量疑似样本、实验人员有限、时间有限等难题,在这两种方法的基础之上,引入自动化技术尤其重要。

目前,华大智造自动化样本制备工作站已在武汉火神山医院、湖北黄冈、北京、天津等多地的检测实验室发挥了非常重要的作用,显著提高了样本检测效率,在全国范围内的日检能力高达万例,极大程度地缓解了抗疫一线的人员压力,受到了业界的广泛关注。


一站式核酸提取


在新冠病毒实验室检测方法中,无论是RT-PCR核酸检测,还是病毒基因测序,在具体的检测工作流程中都必须重视核酸提取环节。


可以说,病毒核酸的手工提取在一定程度上限制了检测流程的效率,而且具备传感染风险。因此无论采用哪种方法,出于提取的效率和安全性考虑,自动化核酸提取设备和试剂都是十分现实的需求。


自动化技术在实验室检测方法中的应用


华大智造提供一站式核酸提取方案,含自动化提取设备及提取试剂盒。其中,自动化提取设备主要有两种机型可选:MGISP-960(96/192样本)和MGISP-100(8/16/24/32样本)。


目前,这两款设备均已获得CB认证、CE认证、cTUVus认证、NMPA认证,可用于新冠病毒在实验室检测中的核酸提取,并且已在多地疫情应急一线发挥重要作用。


该方案可实现高度自动化,在样本处理过程中大幅减少人工操作,优化样本检测流程,不仅大大缩短了病毒核酸提取的时间,缓解了一线医务工作人员的压力,还同时满足了他们在病毒核酸提取过程中对安全防控性、通量灵活性及快速自动化的需求。


华大智造一站式核酸提取(仪器+试剂)方案:两款机型、多种选择



特别地,在新冠病毒核酸检测RT-PCR方法中,在自动化核酸提取后,一般还需要手工进行RT-PCR配置,才可以在常见的qPCR仪上完成核酸检测。这个配置过程,一般需要8-10分钟。这个手动操作时间不算长,但单次可操作的样本量有限。


华大智造MGISP-960支持用户自定义,可以在自动化核酸提取环节无缝衔接RT-PCR配置,自动化程度更高,日检效率更高。基于单台MGISP-960的新冠病毒核酸提取,在疫情前线的应用中可实现日检测量过千。


基于MGISP-960的一站式核酸提取方法


华大智造一站式核酸提取方案在疫情前线的应用


自动化文库制备


具体到病毒基因测序,在自动化提取后,也需要一系列测序文库制备操作,包括rRNA去除、cDNA合成与纯化、DNA文库构建等。华大智造在一站式提取设备的硬件基础上,可以整合这一系列操作,化繁为简,实现高度自动化的文库制备。



自动化技术在测序文库制备过程中的应用


华大智造提供自动化文库制备方案,包括自动化文库制备系统和文库制备试剂盒。其中:

MGISP-960自动化样本制备系统,可在8小时内完成96个样本的自动化测序文库制备;MGISP-100自动化样本制备系统则可在8小时内完成16个样本的文库制备工作。


两款设备皆可兼容第三方文库制备试剂盒,均已获得CB认证、CE认证、cTUVus认证、NMPA认证。

华大智造自动化文库制备方案(仪器+试剂)可兼容第三方文库制备试剂盒该方案具备强大的批量化样本处理能力,操作流程简洁,人工处理时间短,同时产出更加高效稳定,极大地解放了一线工作人员的劳动力,帮助他们节省更多时间投入到抗疫中。


结合华大智造高通量测序设备,MGISP系列自动化样本处理系统MGISP-100以其出色的表现完美呈现了在极短的时间内完成病毒基因组组装,获得序列全长,助力抗击新冠病毒疫情。



基于MGISP-100的自动化文库制备方法应用于病毒基因组组装


华大智造自2015年起就专注于自动化技术的研发。除了上文已提到的MGISP系列产品,还有MGIFLP系列和MGIAPL系列产品。其中:


MGISP系列自动化样本处理系统专注于样本的提取与建库过程的自动化;MGIFLP系列则整合了自动化样本处理系统和高通量测序仪,实现了从核酸提取到上机测序的自动化全过程;MGIAPL系列则将核酸提取到上机测序的全流程整合成全自动生产线,形成了工厂式的超大规模样本处理能力。


MGISP系列产品


MGIAPL系列


全流程自动化,是实验室未来的发展方向。回顾全文,针对新冠病毒实验室检测方法,华大智造提供了一系列自动化产品,不仅支持RT-PCR核酸检测的自动化(日通量可达1000个样本);而且还将测序步骤进行高度整合,一步化繁为简,实现高通量病毒基因测序从样本提取到文库制备的全流程自动化,充分发挥高通量测序在新型冠状病毒检测中的优势,同时大幅提升样本检测和鉴定速度、很好地解决了一线实验员不足、检测时间紧张等问题。


常见问题集锦(FAQ)


问:如果自动化建库需要8小时,那么纯手工建库需要多少时间?


答:纯手工操作可能因人而异,操作时长视操作人员的熟练程度和操作技巧而定。以一名熟练掌握操作技能的实验人员为例,每次操作样本不超过8例,则手工建库时间8小时,与自动化建库时间相当。但当样本量≥8例,则需要更多时间或更多操作人员。


问:如果自动化建库与自动化提取同步,能共用一台自动化仪器吗?


答:针对这次新冠病毒的样本,提取和建库不建议共用一台自动化仪器。


根据相关指南,利用活病毒或其感染细胞(或细胞提取物),不经灭活进行的生化分析、血清学检测、免疫学检测等操作视同病毒培养。


而使用病毒培养物提取核酸,裂解剂或灭活剂的加入必须在与病毒培养等同级别的实验室和防护条件下进行,即生物安全三级实验室。


可靠方法灭活后的病毒培养物,可在生物安全二级实验室操作。高通量测序文库制备等不含致病性病毒的其他操作,可在生物安全一级实验室进行。


问:华大智造自动化提取仪操作需要在生物安全柜里进行吗?


答:根据相关指南,自动化提取设备不需要放在生物安全柜内操作,但需要放在生物安全二级及以上的实验室里进行操作。


问:这两款自动化提取仪器能规避交叉污染的风险吗?有具体的措施吗?


答:为避免样本间的交叉污染,MGISP-100和MGISP-960两款仪器整合了紫外灯、ISO5级的层流罩,可在实验前后对仪器内部进行消毒和过滤,让仪器内部的实验环境尽量接近于超净工作台。


自动化提取仪配备了滤芯处理模块,移液器吸头均带有滤芯,在保证经济适用的同时,可有效避免移液器内可能存在的气溶胶污染风险。