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华大智造自动化建库| MGISP-100/MGISP-960为肿瘤基因检测提质提速,携手纳昂达推出自动化建库方案

时间:2021-12-08作者:华大智造阅读数:764分享

基于高通量测序技术的肿瘤基因检测在肿瘤的早筛、早诊、预后实时监测等精准医疗领域,为临床医生对病例的分析分型、病程监测、用药指导等提供了重要依据。但是,在该技术的文库制备和目标富集过程中的常规手工操作往往存在一定的操作偏差。自动化技术和设备在这一领域的样本制备环节发挥了重要作用,尤其是在临床环境中,面对各种样本的不确定性情况,它能将人为干预降至最低。


华大智造的MGISP自动化建库平台MGISP-100、MGISP-960是专注于高通量测序的建库设备,其中MGISP-100每run可完成16样本的自动化建库,适合中小型、临床实验室;MGISP-960适用于96样本的高通量建库,适用于高通量、交付型实验室。MGISP建库平台具备NMPA资质,实现建库功能一体化,大幅度解放实验室人力,同时提高文库制备稳定性(图1)。


图1 MGISP自动化建库平台


纳昂达公司为行业提供专业化和高质量的靶向测序产品与闭环解决方案。在本文中,华大智造和纳昂达联合推出基于肿瘤检测的自动化方案,为肿瘤基因检测行业赋能。



测评方案

本方案基于自动化建库平台MGISP-100和MGISP-960,搭配纳昂达的NadPrep®️ 快速 DNA 酶切文库构建试剂盒(图2)和泛实体瘤NanOnco Plus Panel v2.0(~2.6 Mb)靶向捕获试剂盒(图3),可自动化完成文库制备和靶向捕获;最终测序搭配华大智造的MGISEQ-2000测序仪,针对肿瘤基因检测提供一套自动高效的建库及测序方案。


图2. 基于MGISP-100和MGISP-960的NadPrep️® 快速 DNA 酶切文库构建试剂盒自动化建库


图3. 基于MGISP-100的泛实体瘤NanOnco Plus Panel v2.0(~2.6 Mb)靶向捕获自动化建库



测评结果

1.在MGISP自动化建库平台运行NadPrep️® 快速 DNA 酶切文库构建试剂盒建库产出稳定,片段分布大小基本一致。

尽管样本数量会对产出略有影响,但不同批次的建库产量相对稳定,在相同实验参数下,MGISP-100/MGISP-960自动化文库构建产量皆>1000ng,而手工操作的产出则相差较大。(图4)。同时,自动化建库平台文库片段分布符合预设标准(30min,~250 bp Insert DNA Size),各批次间保持一致(图5),与手工操作无差异。


图 4. NadPrep®️ 快速 DNA 酶切文库构建试剂盒 (for MGI) 在 Manual/MGISP-100/960 建库产出稳定

实验参数:50 ng Human Genomic DNA(Promega,G1521),30 min酶切时长,搭配 NadPrep®️ Universal Adapter(SI)Module ,单筛,5 cycles。


图5. NadPrep️®快速 DNA 酶切文库构建试剂盒 (for MGI) 在Manual/MGISP-100/960 片段分布大小基本一致

30 min 酶切条件下,A. 文库片段分布(Agilent 2100 Bioanalyzer); B. 测序分析真实 Mean Insert DNA Size~250 bp。MGISEQ2000,PE100 测序模式。


2.MGISP自动化建库平台构建的文库,使用泛实体瘤NanOnco Plus Panel v2.0(~2.6 Mb)靶向捕获,表现与手动操作高度一致的优秀指标。

30 % 混杂比/杂交文库,以 NanOnco Plus Panel v2.0 搭配NadPrep️® Hybrid Capture Reagents 完成杂交捕获,8 cycles。采用MGISEQ-2000测序平台,PE100 测序模式,下机数据统一截取 2 M read pair 分析。得到比对率>99.8 %、中靶率~90 %、0.2× Mean >99 % 等优秀指标(图6)



图 6. Manual/MGISP-100/960 构建文库测序表现 

A. 文库碱基质量;B. 比对率;C.中靶率;D. 自连率;E. Artifact rate;F. >0.2×Mean;G. >0.5×Mean;H. 不同建库平台 GC 含量区域覆盖无偏好性。


3.与手工建库等方式比对,MGISP自动化建库平台SNP位点检出一致性高。

经过SNP位点检出分析,检测不同方式的捕获文库在突变检出方面的差异,发现同平台多批次间、不同平台间、与手工文库间、以及与超声片段化文库间,SNP检出一致相关系数皆达到0.97以上,表现出高度的一致性(图7)。


图 7. Manual/MGISP-100/960 构建文库 SNP 位点检出一致性佳

A. MGISP-100 两批次文库构建 SNP 位点检出一致性比较;B. MGISP-960 两批次文库构建 SNP 位点检出一致性比较;C. MGISP-100/960 分别文库构建 SNP 位点检出一致性比较;D. MGISP-100/960 文库构建与手工文库 SNP 位点检出一致性比较;E. 手工、MGISP-100/960 酶切文库构建与超声文库 SNP 位点检出一致性比较。



测评结论

华大智造的MGISP自动化建库平台搭配DNBSEQTM高通量测序平台是肿瘤基因检测的卓越路径;针对不同通量的实验室,可提供不同的平台方案。MGISP-960可制备多达96个样本,MGISP-100则可完成最多16个样本自动化建库。相比手工建库,自动化建库效率更高、数据表现更稳定,可生成高度均一的文库。同时作为开放、可拓展的建库设备,MGISP可适配不同类型的第三方试剂,为肿瘤精准医疗提供高质量的自动化建库平台。