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PerkinElmer NGS整體解決方案助力新冠病毒的測序研究

2020-03-11 15:30:53  |  人氣:6579
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珀金埃爾默企業管理(上海)有限公司

進入該公司展臺

  2019年底新型冠狀病毒引發的肺炎疫情在武漢出現,并向全國乃至全球蔓延。世界衛生組織將這個新型冠狀病毒暫時命名為“2019-nCoV”。冠狀病毒是一個大型病毒家族,已知如中東呼吸綜合征(MERS)和嚴重急性呼吸綜合征(SARS)是2種高致病性冠狀病毒。冠狀病毒是具外套膜的正鏈單股RNA病毒,其特點是可以以自身為模板,指導合成病毒相關蛋白質。病毒進入宿主細胞后,首先以病毒RNA為模板表達RNA聚合酶,隨后RNA聚合酶完成負鏈RNA的轉錄合成、各種結構蛋白mRNA的合成,以及病毒基因組RNA的復制。新型冠狀病毒是以前從未在人體中發現的冠狀病毒新毒株。隨著全球監測和研究工作的深入,可能會發現更多種類的冠狀病毒。
 
  通過高通量NGS測序可以協助病毒溯源,監控病毒變異,掌握病毒的發展方向。為了弄清新型冠狀病毒的起源,中國研究人員對9例住院患者的樣本進行高通量測序,獲得了完整和部分的2019-nCoV基因組序列。他們發現,這種新型冠狀病毒在遺傳學上與SARS和MERS冠狀病毒不同,但與兩種蝙蝠來源的冠狀病毒密切相關。新病毒可能是最近才出現的,并采用與SARS相同的分子通道進入人體[1]。
 
  珀金埃爾默具有完整的NGS解決方案,產品涵蓋樣品收集、核酸提取、核酸質控、NGS自動化文庫構建工作站及NGS建庫試劑等幾個方面。利用珀金埃爾默公司的NGS產品,可以實現從樣品收集、提取、NGS建庫及文庫質控的全流程解決方案。
 
  PerkinElmer NGS全流程解決方案
 
1、病毒RNA提取:Chemagen自動化核酸提取方案
 
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  新冠病毒檢測之Chemagen自動化核酸提取方案(此處請放原來上傳過的此解決方案的超鏈接)
 
  2、病毒RNA質控及NGS文庫質控:Labchip GX Touch
 
  病毒RNA質控:由于不同樣品之間病毒含量差異較大,不少樣品病毒量稀少,在NGS文庫構建需要進行RNA質控,了解RNA的提取質量情況對下游實驗及數據分析等都有非常重要的意義。
 
  我們創新的LabChip® GX Touch微流體技術提供了無與倫比的電泳分離效果。LabChip® RNA分析為大小介于100 至6000個核苷酸之間的RNA樣品提供了一種快速簡易的定量方法。利用RNA檢測實驗分析RNA樣品,通過自動化步驟來進行樣品定量和完整性分析,可以節省時間和金錢。LabChip的RNA分析能夠為用戶提供RNA濃度,以及核糖體RNA比值作為完整性檢測的指標。RQS為一個介于0和10之間的質量評分,其中“10”表示樣品完好無損。RQS與其它商業指標的相關度極好。
 
  圖示:RNA樣品的降解過程,強制性的對完整的RNA通過加熱一系列指定時間使之降解,以展示樣品的降解過程。
 
  NGS文庫質控:構建好的NGS文庫,可以利用NGS 3K試劑盒進行NGS文庫的質控。LabChip DNA NGS 3K實驗能夠提供靈敏的濃度檢測范圍(起始樣品濃度5-500pg/μL),已遠遠超過其他的DNA熒光標記技術。無論是何種應用,LabChip DNA NGS 3K檢測都只需要很低的樣本量。這個實驗尤其適合有稀缺文庫樣本的質控。
 
  圖示:DNA NGS 3K實驗可達成的靈敏度。同一NGS文庫樣本進行6次3倍系列稀釋,實驗結果展示了LabChip DNA NGS 3K的靈敏度及檢測下限。數據結果由LabChip GX Touch儀器生成。
 
  除了以上RNA質控及高靈敏度的NGS 3k芯片試劑,Labchip可以在同一個平臺上完成高靈敏度DNA/RNA樣品分析、彌散性DNA樣本分析, 以及RNA和基因組DNA樣本的完整性分析,且每個樣品耗時可低至28秒。本系統既有最大批處理能力為24個樣品、幫助節約時間和試劑用量的型號LabChip GX Touch 24,又有適用于高通量實驗室的型號LabChip GX Touch HT,可達成384的處理能力。您可根據具體的應用選擇適合的數據輸出:電泳峰圖、虛擬膠圖或數據表格。
 
  3、NGS建庫自動化方案:自動化文庫構建工作站
 
  NGS建庫流程復雜,對液體處理精準度要求高,利用自動化工作站進行NGS文庫構建,具有流程標準化、樣品之間重復性好,精準度好,通量高等特點。根據通量大小、自動化程度的不同,珀金埃爾默提供了多款自動化NGS文庫工作站供選擇。
 
  Sciclone G3 NGSx iQ高通量自動化建庫工作站,通過整合協同工作, 自動化程度獲得極大提高: 一個Twister III五維機器人手臂、可存放27盒槍頭的儲板棧、高通量精準移液的Sciclone G3 NGSx文庫制備工作站、內嵌桌面式Inheco ODTC熱循環儀、直觀圖示化的用戶界面、經PKI 專業開發驗證、兼容不同品牌供應商建庫試劑盒的NGS自動化建庫程序,確保高質量的DNA或RNA的NGS文庫構建。大量已經 驗證的NGS建庫程序,確保NGS文庫的快速制備。使用這套無人值守自動化建庫系統,您可以空出更多時間去做更具智力挑戰性的工作,分析實驗數據、設計您的下一個實驗方案等。
 
  Sciclone G3 NGSx iQ HT 高通量自動化建庫工作站,基于Sciclone G3 NGSx iQ工作站做進一步升級,配備384通道移液頭,內置抓扳手及外置Twister III五維機器人手臂、內嵌桌面式Inheco ODTC熱循環儀。是目前市場上獨一 一款提供從核酸到文庫的微型化、標準化、測試應用的儀器。反應的微型化節約了寶貴的試劑,并允許研究人員以相同的成本運行更多的樣品。
 
  Sciclone® G3 NGSx工作站是我們的高通量解決方案,適用于文庫制備、序列捕獲及樣品歸一化。該系統每周可制備多達480個文庫或192個外顯子組捕獲文庫,且靈活性極強,每輪能處理8到96個樣品。此外,Sciclone® G3 NGSx工作站的全封閉平臺設計,可使交叉污染降至更低水平。該系統在針對前PCR工作流程設計優化之余,同樣適用于后PCR工作流程。
 
  Zephyr® G3 NGS工作站是一個簡單易用的文庫制備系統,經過專門的設計和預編程,可應對新一代測序樣品制備工作流程中的后PCR步驟――磁珠純化、qPCR體系構建、樣品歸一化、樣品混合(多重)實驗。同時也是追求性價比的中通量實驗室的前PCR建庫系統的好選擇。
 
  JANUS G3 NGS Express(PLUS)工作站配備直觀的文庫制備應用界面,可實現片段化文庫、擴增子、靶向捕獲等文庫制備及樣品歸一化。它是中低通量臺式測序系統的完美補充。
 
  4、NGS建庫試劑:NextFlex 文庫構建試劑盒
 
  新型冠狀病毒是具外套膜的正鏈單股RNA病毒,利用NextFlex Directional RNA-seq kit 2.0 可以構建鏈特異性RNA文庫,通過對病毒的測序來進行病毒變異、宿主溯源等深入研究。
 
  珀金埃爾默提供了行業領頭的二代測序文庫構建試劑產品組合,包含DNA、RNA、Small建庫試劑,擴增子/探針雜交捕獲試劑以及建庫流程中使用到的接頭和純化磁珠。同時珀金埃爾默提供相應的自動化試劑盒包裝,可以直接應用于珀金埃爾默的NGS自動化文庫構建工作站。
 
  以上珀金埃爾默提供的NGS整體解決方案可以極大地提升新型冠狀病毒的研究效率,為科學家們更好地進行病毒溯源,掌握病毒變異,預測發展方向以及藥物研發提供有力保障。
 
  參考文獻
 
  [1] Lu R, et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet. 2020 Jan; S0140-6736 (20): 30251-8.

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