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一步法共轉(zhuǎn)錄加帽試劑盒助力mRNA 研究高效快速反應(yīng)!

2023-8-16  閱讀(387)

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PART 01
PCR技術(shù)發(fā)展情況概覽

 

人們研究核酸技術(shù)已經(jīng)有100多年的歷史。

 

第一代:

 

  • 1869年Fridrich Miescher從膿細胞中提取“核質(zhì)",從而打開了人類研究核酸的大門。1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,為遺傳學(xué)進入分子水平奠定了基礎(chǔ),也標志著分子生物學(xué)時代的開啟。

  • 1984年11月,Cetus公司的Kary Mullis團隊正式完成了第一個PCR實驗。當時的PCR實驗因為所用的酶為不耐熱的Klenow酶,只能在每次高溫變性后通過手動添加新的聚合酶以維系下次的擴增反應(yīng),所以操作相當繁瑣。

  • 1987年,第一款商品化的熱循環(huán)儀TC1誕生。

  • 1988年,借由1973-1976年女科學(xué)家錢嘉韻在大棱鏡溫泉的嗜熱菌中提取到的耐高溫DNA聚合酶(Taq酶)靈感,Saiki(Kary Mullis團隊成員)等將Taq DNA聚合酶成功用于體外PCR擴增,實現(xiàn)了PCR擴增自動化并提高了產(chǎn)物特異性。自此以后,PCR技術(shù)開始了高速而蓬勃的發(fā)展。

  • 1993年,PCR之父Kary Mullis被瑞典科學(xué)院授予諾貝爾化學(xué)獎。

 

PCR之父Kary Mullis

 

以上為第1代傳統(tǒng)PCR技術(shù)的發(fā)展軌跡。

 

第二代:

 

第2代實時熒光定量PCR技術(shù)(Real-time fluoroscence quantitative PCR,RT-PCR)的概念最早是在1992年由一位日本人Higuchi第一次報告提出的。以PCR儀為基礎(chǔ)再配合激發(fā)裝置和檢測器,就可以在一定數(shù)學(xué)算法的加持下,將檢測到的溴化乙錠(EB)信號進行轉(zhuǎn)化,從而實現(xiàn)對核酸模板濃度的定性甚至定量檢測。

 

隨后在1996年,第一臺定量PCR儀7700型誕生。但因為DNA結(jié)合染料無法區(qū)分非特異性引物退火或引物二聚體所產(chǎn)生的片段,所以存在非特異性的弊端。

 

于是人們在擴增反應(yīng)中引入了探針(Probe)并且在其兩頭分別標記熒光報告基團(Reporter)和淬滅基團(Quencher)從而提高了檢測特異性。

 

Taqman探針法定量PCR實驗流程

第三代:

 

第3代數(shù)字PCR技術(shù),是近幾年隨著生物醫(yī)藥領(lǐng)域基因細胞治療的迅速發(fā)展而逐漸進入“制藥人"視野的一種核酸分子絕對定量技術(shù)。其實早在1999 年,腫瘤基因組學(xué)專家Bert Vogelstein和Kenneth W Kinzler就在美國科學(xué)院院刊 PNAS 上提出了“第三代 PCR"數(shù)字 PCR(Digital PCR,dPCR)的概念。

 

目前市面上常見的dPCR主要有兩種:微滴式dPCR(dropletd PCR,ddPCR)和芯片式dPCR(chip dPCR,cdPCR)技術(shù)。

 

盡管dPCR被稱作第三代PCR技術(shù),但因其存在通量不高、操作復(fù)雜、檢測成本高等問題,所以想要成為核酸擴增領(lǐng)域的主流技術(shù)尚需時日。

Bio-Rad的微滴數(shù)字PCR

 

 

 

PART 02
自動化技術(shù)變革概述

 

回顧歷史,人類社會經(jīng)歷了多次革命,其中科學(xué)革命帶動技術(shù)革命,技術(shù)革命又帶動工業(yè)革命,而人類也逐漸從蒸汽時代(18世紀)、電氣時代(19世紀)、信息時代(20世紀)進入到了智能時代(21世紀)。自動化技術(shù)是緊密圍繞社會發(fā)展和生產(chǎn)需要而形成和發(fā)展起來的。

 

早在中國古代,就有諸多人們創(chuàng)造并且利用工具來進行紡織、造紙、辨別方向以及祭祀占卜、活字印刷等記載。而十七世紀的歐洲也相繼涌現(xiàn)了諸如自動進位的加法器、鐘表等自動化雛形,到十八世紀末期十九世紀初,人們造出了蒸汽機,并且實現(xiàn)了機器代替人力的變革。

 

到了20世紀40年代,美國福特公司的機械工程師D.S.哈德首先提出用“自動化"一詞來描述生產(chǎn)過程的自動操作。隨后,在石油、化工、冶金、機械制造、航空航天、交通運輸?shù)戎校詣踊夹g(shù)被逐漸應(yīng)用和推廣。尤其隨著信息化發(fā)展,自動化與信息化相結(jié)合,推動著人類社會不斷進步。

 

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,隨著生物技術(shù)的發(fā)展,對于自動化、信息化、智能化制造的需求也日益強烈。2021年國家工信部、發(fā)改委等聯(lián)合印發(fā)了《“十四五"醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,其中就提出“加快推進制造強國、質(zhì)量強國建設(shè),深入實施智能制造、綠色制造和質(zhì)量提升行動,提高藥品、醫(yī)療器械全生命周期質(zhì)量管理水平和產(chǎn)品品質(zhì),推動醫(yī)藥工業(yè)化、智能化和綠色化發(fā)展,促進互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等新一代信息技術(shù)和制造體系融合,提高全行業(yè)質(zhì)量效益和核心競爭力。"

 

 

 

PART 03
如何實現(xiàn)高效核酸擴增

 

隨著人們的生活和工作節(jié)奏越來越快,市場競爭也日益激烈,企業(yè)紛紛開始提倡降本增效和人效。技術(shù)變革以及現(xiàn)實社會需求是推動制藥行業(yè)不斷進步以及企業(yè)從行業(yè)競爭中脫穎而出的強大動力。于是,在這些因素的滋養(yǎng)下,自動化技術(shù)的發(fā)展也越來越迅猛。

 

生物醫(yī)藥工廠中,除了生產(chǎn)工藝過程在逐漸實現(xiàn)自動化流水線之外,質(zhì)量檢測實驗室中諸如自動化核酸提取儀取代手工提取,自動化洗板機取代手工洗板,自動化移液工作站取代手工移液等,同樣可以看到自動化的身影。

 

目前定量PCR技術(shù)已然成為核酸檢測中的主流手段,自動化核酸提取儀在定量PCR實驗中的應(yīng)用也越來越廣泛。

 

翌圣Auto-Pure 32A全自動核酸提取儀

 

但是,這還不夠。高昂的PCR實驗室建造和維護費用以及對快速、高靈敏檢測手段的需求,依然是掣肘短貨架期細胞制品快速中控以及放行檢測的一大痛點。

 

#重磅上新“自動化核酸提取檢測系統(tǒng)"!
 

翌圣生物即將重磅上市的“自動化核酸提取檢測系統(tǒng)",把PCR實驗室濃縮為不到2平方米的空間內(nèi),解決了建造PCR實驗室的高昂成本和后期維護費用。在實驗方面,該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)速度快、高靈敏、防污染等實驗需求,而且真正做到了“樣本進,結(jié)果出"。既省去了建造PCR實驗室的投入費用,又能夠提高檢測效率并且很好的解決了核酸污染控制問題。目前本系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過不同生物制品核酸殘留檢測、核酸安全性檢測等方法的適用性驗證,可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥企業(yè)檢測實驗室中。

 

01
產(chǎn)品概覽
  • 設(shè)備內(nèi)按照PCR實驗要求將試劑制備,核酸提取,擴增檢測進行了獨立分區(qū);

  • 每個分區(qū)有雙門區(qū)隔,且進行了壓差設(shè)計;

  • 有獨立的梯度負壓物流通道;

  • 配備獨立的高效過濾系統(tǒng)和紫外滅菌裝置;

  • 檢測通量96T/次,與市面上現(xiàn)行qPCR儀主流通量一致;

  • 內(nèi)置qPCR檢測裝置配備5個檢測通道。

02
產(chǎn)品優(yōu)勢
  • 成本控制:一臺系統(tǒng)即可代替PCR實驗室完成核酸檢測工作;

  • 自動化:能夠?qū)崿F(xiàn)核酸檢測全流程自動化;

  • 速度快:核酸提取+qPCR檢測全流程,第1批2.5~3小時出結(jié)果,后續(xù)~1小時/批;

  • 防污染:嚴格進行PCR實驗分區(qū),自動化操作避免外源引入污染,保證陰性結(jié)果不會出現(xiàn)假陽;

  • 高靈敏:經(jīng)過不同核酸檢測實驗驗證,檢測靈敏度等于甚至優(yōu)于使用獨立的qPCR儀器;

  • 高實驗成功率:實驗流程自動化,避免了人工操作誤差從而大大提高實驗成功率。

  • 高匹配:該系統(tǒng)能夠匹配翌圣生物核酸檢測系列產(chǎn)品,為企業(yè)客戶提供更加完善的質(zhì)控解決方案。

 

 

總結(jié)

工業(yè)4.0已然來臨,雖然隨著疫情過去,整個生物醫(yī)藥市場相對冷靜,但這場生物醫(yī)藥的變革絕不是結(jié)束,而是冷靜思考后的蓄勢待發(fā)。如何能夠緊跟政策,抓住機遇提前布局,對于生物醫(yī)藥行業(yè)至關(guān)重要。

 

參考文獻:
1.Randall K. Saiki, et al. Enzymatic Amplification of β-Globin Genomic Sequences and Restriction Site Analysis for Diagnosis of Sickle Cell Anemia. SCIENCE, VOL. 230, 1985: 1350-1354.
2.Randall K. Saiki, et al. Primer-Directed Enzymatic Amplification of DNA with a Thermostable DNA Polymerase. SCIENCE, VOL. 239, 1988: 487-491.
3.Kary B. Mullis and Fred A. Faloona. Specific Synthesis of DNA in Vitro via a Polymerase-Catalyzed Chain Reaction. Methods in Enzymology, VOL.155, 1987:335-350.
4.“十四五"醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃,工信部聯(lián)規(guī)〔2021〕217號

 

 

翌圣質(zhì)控產(chǎn)品推薦

產(chǎn)品定位

產(chǎn)品名稱

貨號

規(guī)格

樣本核酸提取

 

 

 

MolPure® Magnetic Residual DNA Sample Preparation Kit
磁珠法殘留DNA樣本前處理試劑盒(瓶裝)

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25 T/100 T

MolPure® Mag32 Residual DNA Sample Preparation Kit FA
磁珠法殘留DNA樣本前處理試劑盒FA(預(yù)封裝)

18462ES32/59

2×16 T/6×16 T

MolPure® Mag32 Residual DNA Sample Preparation Kit FA (Prepackaged, Pointed Bottom Plate)
磁珠法殘留DNA樣本前處理試劑盒FA(預(yù)封裝,尖底板)

18463ES32/59

2×16 T/6×16 T

Auto-Pure 32A automated nucleic acid extraction system Auto-Pure 32A全自動核酸提取儀

80501ES

32通量

宿主殘留DNA檢測

 

 

 

 

CHO Host Cell DNA Residue Detection Kit(2G)
CHO宿主細胞DNA殘留檢測試劑盒(2G)

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HEK293 Host Cell DNA Residue Detection Kit (2G)
HEK293宿主細胞DNA殘留檢測試劑盒(2G)

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Vero Host Cell DNA Residue Detection Kit(2G)
Vero宿主細胞DNA殘留檢測試劑盒(2G)

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E.coli Host Cell DNA Residue Detection Kit(2G)
E.coli宿主細胞DNA殘留檢測試劑盒(2G)

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Hansenula polymorpha Host Cell DNA Residue Detection Kit

漢遜酵母宿主細胞DNA殘留檢測試劑盒

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殘留DNA片段分析

 

Vero Host Cell Residue DNA Size Analysis Kit
Vero宿主細胞殘留DNA片段分析試劑盒

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HEK293 Host Cell Residue DNA Size Analysis Kit
HEK293宿主細胞殘留DNA片段分析試劑盒

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4×50 T/4×100 T

宿主殘留RNA檢測

E.coli Host Cell RNA Residue Detection Kit
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風(fēng)險基因檢測

 

 

SV40LTA&E1A Residue DNA Detection Kit
SV40LTA&E1A殘留DNA檢測試劑盒

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Replication-competent Lentivirus (RCL) Detection Kit
復(fù)制型慢病毒(RCL)檢測試劑盒

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CAR/TCR Copynumber Detection Kit
CAR/TCR基因拷貝數(shù)檢測試劑盒

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支原體檢測

MycAway™ Mycoplasma Real-time qPCR Detection Kit  
支原體qPCR檢測試劑盒(探針法)

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宿主殘留蛋白檢測

 

 

E.coli HCP ELISA kit
E.coli HCP ELISA檢測試劑盒

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HEK293 HCP ELISA kit
HEK293 HCP ELISA檢測試劑盒

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CHO HCP ELISA kit (CHO-K1)
CHO HCP ELISA檢測試劑盒(CHO-K1)

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核酸酶殘留檢測

 

 

UCF.ME® UltraNuclease ELISA Kit

全能核酸酶檢測試劑盒

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96T

UCF.ME® UltraNuclease(M)ELISA Kit
全能核酸酶(M級)檢測試劑盒

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48 T/96 T

Salt Active UltraNuclease ELISA kit
耐高鹽全能核酸酶ELISA試劑盒

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48 T/96 T

其他蛋白殘留檢測

 

 

 

 

Protein A ELISA Kit
Protein A ELISA檢測試劑盒

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48 T/96 T

T7 RNA Polymerase ELISA kit
T7 RNA聚合酶ELISA檢測試劑盒

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Inorganic Pyrophosphatase ELISA kit
無機焦磷酸酶ELISA檢測試劑盒

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Murine RNase Inhibitor ELISA Kit
鼠源RNase抑制劑ELISA檢測試劑盒

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Vaccinia Capping Enzyme ELISA kit
牛痘病毒加帽酶ELISA檢測試劑盒

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RNase/DNase殘留檢測

 

RNase Viability Assay Kit (Fluorescent Labeling)
RNase活性檢測試劑盒(熒光標記法)

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1×96 T/5×96 T

DNase Viability Assay Kit (Fluorescent Labeling)
DNase 活性檢測試劑盒(熒光標記法)

41322ES48/68

48 


 




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