一、技術(shù)原理與平臺(tái)特點(diǎn)(約 300 字)
3500 系列遺傳分析儀基于 Sanger 毛細(xì)管電泳(capillary electrophoresis)技術(shù),是經(jīng)典的一代 DNA 分析平臺(tái),擁有 8 通道(3500)和 24 通道(3500xL)兩種配置,可根據(jù)檢測(cè)通量需求靈活選擇。其核心模塊包括:固態(tài) 505?nm 激光檢測(cè)、預(yù)裝 POP-4/POP-6/POP-7 性能優(yōu)化聚合物、多種長(zhǎng)度毛細(xì)管(36?cm 或 50?cm)、RFID 追蹤耗材系統(tǒng)、電子化軟件控制與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。這些技術(shù)結(jié)合使得儀器在自動(dòng)化、準(zhǔn)確性、通量與易用性上表現(xiàn)優(yōu)異。
二、核心優(yōu)勢(shì)匯總(約 300 字)
高準(zhǔn)確性與一致性:得益于成熟的 Sanger 技術(shù)、多點(diǎn)檢測(cè)與穩(wěn)定光電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高保真堿基識(shí)別與可靠峰型。
通量靈活:8 通道適合中等通量,24 通道則顯著提高樣本處理量,每日可處理數(shù)百至千孔級(jí)樣本,適應(yīng)科研與臨床需求。
應(yīng)用多樣性:支持測(cè)序、片段分析、STR/法醫(yī)鑒定、SNP 驗(yàn)證、MLPA、AFLP、LOH、微衛(wèi)星分析(MSI)等多種工作流,極具擴(kuò)展性。
簡(jiǎn)化操作與管理:RFID 標(biāo)簽跟蹤試劑與耗材,軟件直觀圖形界面指導(dǎo)操作,自動(dòng)校準(zhǔn)與維護(hù)計(jì)劃提升儀器可用性與減少人為失誤。
節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì):3500xL 在空閑與運(yùn)行狀態(tài)下分別比前代節(jié)能 58% 與 85%,同時(shí)減少材料用量,環(huán)境負(fù)擔(dān)更輕。
三、核心應(yīng)用領(lǐng)域概覽(約 400 字)
1. DNA 序列測(cè)定(Sequencing)
de novo 測(cè)序與重新測(cè)序(resequencing): 基于 Sanger 技術(shù)識(shí)別特定基因區(qū)、突變位點(diǎn),為樣本驗(yàn)證及基因克隆提供高度可靠的讀長(zhǎng)與堿基準(zhǔn)確率。
克隆驗(yàn)證與質(zhì)控(Clone QC):快速鑒定克隆插入結(jié)構(gòu)完整性,用于質(zhì)粒構(gòu)建、表達(dá)載體檢測(cè)等。
2. 片段分析(Fragment Analysis)
STR 和法醫(yī)鑒定:配合 GlobalFiler、Yfiler 等商業(yè)試劑盒進(jìn)行人類(lèi)遺傳分析,用于法醫(yī)取證、樣本相容性鑒定,且廣泛使用于刑偵與親子鑒定實(shí)驗(yàn)室。
微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)分析:在腫瘤研究及診斷中評(píng)估 MSI 狀態(tài),依托于標(biāo)準(zhǔn) MSI 分析系統(tǒng)對(duì)腺瘤及癌細(xì)胞系評(píng)估Promega。
AFLP / LOH / MLPA / MLST:用于植物、微生物基因分型、基因敲除研究,亦適用于多基因家系分析。
3. SNP 驗(yàn)證與基因型分型(Genotyping)
通過(guò)單堿基延伸方法(SNaPshot)結(jié)合 CE 技術(shù)對(duì)關(guān)鍵 SNP 位點(diǎn)進(jìn)行高敏感分析和驗(yàn)證,在藥物基因組、群體遺傳研究、關(guān)聯(lián)分析中發(fā)揮重要作用。
4. 微生物與真菌研究
實(shí)驗(yàn)室對(duì)目標(biāo)基因或內(nèi)含子區(qū)進(jìn)行 PCR-擴(kuò)增后,采用 3500 儀器完成測(cè)序與片段分析,用于菌種鑒定、耐藥判定、基因多樣性研究。
四、科研應(yīng)用場(chǎng)景深入(約 400 字)
遺傳多樣性與系統(tǒng)發(fā)育研究
利用 STR、AFLP、SNP、MLST 技術(shù)對(duì)動(dòng)植物群體進(jìn)行遺傳多樣性評(píng)估與親緣關(guān)系推斷。3500 憑借高通量定量能力,適合復(fù)雜群體遺傳研究設(shè)計(jì)。
腫瘤微衛(wèi)星分析和 MSI 檢測(cè)
使用 MSI Kits + 3500 系統(tǒng)進(jìn)行腫瘤樣本定量檢測(cè)及 MSI 狀態(tài)評(píng)估,是癌癥診斷及預(yù)后判定的重要手段。
基因克隆與質(zhì)粒驗(yàn)證
對(duì)插入片段長(zhǎng)度、突變狀況進(jìn)行質(zhì)量控制,在藥物開(kāi)發(fā)及科研生產(chǎn)中廣泛采用。
功能性 SNP 篩選
針對(duì)藥物代謝基因 CYP 系列或毒性位點(diǎn)中的 SNP,進(jìn)行序列驗(yàn)證與樣本分型,適用于藥物基因組及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究。
微生物系統(tǒng)分類(lèi)與進(jìn)化研究
針對(duì) 16S rRNA、ITS 區(qū)開(kāi)展序列比對(duì)與聚類(lèi)分析,實(shí)現(xiàn)菌群分類(lèi)與進(jìn)化測(cè)定。
五、臨床及診斷應(yīng)用(約 300 字)
雖然 3500 系列主要為 RUO(research-use only),但其 Dx 版本(3500 Dx、3500xL Dx)在多地區(qū)具備 IVD 認(rèn)證,可用于診斷級(jí)應(yīng)用。臨床常見(jiàn)應(yīng)用包括:
遺傳性疾病 SNP 驗(yàn)證;
癌癥 MSI 狀態(tài)評(píng)估;
捐贈(zèng)者微衛(wèi)星取樣分析;
病原菌序列驗(yàn)證;
篩查新生兒遺傳病常見(jiàn)突變等。
六、法醫(yī)與人類(lèi)識(shí)別(約 300 字)
3500 系列專(zhuān)為 HID 應(yīng)用增加配套設(shè)置,并與 GeneMapper ID?X 軟件兼容,是多個(gè)司法鑒定中心標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。典型工作流程:
樣本如血跡、毛發(fā)、骨骼 DNA 抽提并 PCR;
使用 STR 檢測(cè)試劑盒(如 GlobalFiler)標(biāo)記;
3500 系統(tǒng)進(jìn)行電泳分離,數(shù)據(jù)采集;
GeneMapper 軟件實(shí)現(xiàn)峰群識(shí)別、對(duì)照數(shù)據(jù)匹配、報(bào)告生成。
3500 具有通量高、靈敏度強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)可審計(jì)等特點(diǎn),是法醫(yī)基因組實(shí)驗(yàn)室的核心設(shè)備。
七、生物制藥與質(zhì)控(約 250 字)
在生物制劑企業(yè)及制藥企業(yè)中,3500 儀器可用于:
質(zhì)粒鑒定:包括插入片段、突變與純度確認(rèn);
宿主細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性評(píng)估:使用 STR 對(duì)細(xì)胞株來(lái)源鑒別;
生物制品批次一致性檢測(cè):如疫苗載體 DNA 測(cè)序質(zhì)量檢查。
其自動(dòng)化操作、RFID 追蹤與數(shù)據(jù)記錄功能,有助于滿足 GMP/GLP 管理要求。
八、微生物公共衛(wèi)生與耐藥監(jiān)控(約 250 字)
用于微生物耐藥基因片段測(cè)序、毒力基因確認(rèn)、分子流行病學(xué)研究。MSI、AFLP、MLST 等技術(shù)適用于醫(yī)藥級(jí)菌種分類(lèi)、耐藥基因監(jiān)測(cè)與流行病溯源。
九、植物與農(nóng)業(yè)遺傳(約 250 字)
對(duì)作物種質(zhì)庫(kù)進(jìn)行 DNA 指紋建立,進(jìn)行群體遺傳多樣性研究、分子育種輔助選擇(MAS),并檢測(cè)轉(zhuǎn)基因片段整合穩(wěn)定性,適用于農(nóng)業(yè)科研與種業(yè)質(zhì)量控制。
十、教學(xué)與科研平臺(tái)(約 200 字)
高校與研究所將 3500 系統(tǒng)作為教學(xué)平臺(tái),用于學(xué)生染料標(biāo)記片段分析、生物信息學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練及 Sanger 測(cè)序訓(xùn)練,培養(yǎng)研究操作能力。
十一、工作流程集成與實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(約 250 字)
3500 系統(tǒng)與 LIMS、Thermo Fisher Connect 等系統(tǒng)對(duì)接,通過(guò) USB、RS?232 或網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與管理。支持 21 CFR Part 11 審計(jì)追蹤、用戶權(quán)限控制、事件記錄。RFID 便利科研記錄與 GLP 管理。
十二、操作效率與節(jié)約(約 200 字)
通量對(duì)比:8 通道每日約 96 樣本,24 通道系統(tǒng)提升 3 倍通量
節(jié)能環(huán)保:空閑與運(yùn)行模式下每日節(jié)省能源達(dá)約 58–85%;
耗材掌控:RFID 和軟件記錄使用次數(shù),減少試劑浪費(fèi),控制成本。
十三、用戶反饋與評(píng)價(jià)(約 200 字)
實(shí)際使用者高度評(píng)價(jià)3500 的易用性與結(jié)果質(zhì)量:
“Fully automated, reliable and easy to use machine – highly recommend for genomics”
“Fundamental tool in the analysis of DNA in forensics. Easy to use, great reproducibility.”
綜合評(píng)價(jià)顯示其在科研、法醫(yī)、臨床等多領(lǐng)域具有高實(shí)用價(jià)值。
十四、維護(hù)與質(zhì)量控制(約 200 字)
標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)建議包括:
每日檢查 Polymer、緩沖液及陣列 RFIDs;
定期清洗注射口、電極、毛細(xì)管;
每月進(jìn)行光譜校準(zhǔn);
每季度更換注射器部件;
儀器閑置時(shí)及時(shí)更換聚合物并維護(hù)環(huán)境條件。
十五、未來(lái)發(fā)展與趨勢(shì)(約 200 字)
盡管 NGS 技術(shù)普及,3500 系統(tǒng)在以下方面仍具優(yōu)勢(shì):
長(zhǎng)讀長(zhǎng)精度高:適合復(fù)雜重復(fù)區(qū)、GC 富集區(qū)序列驗(yàn)證;
片段分析保持獨(dú)占:尤其在 STR 鑒定、MSI 分析、MLPA 等領(lǐng)域;
平臺(tái)融合發(fā)展:未來(lái)可向 SeqStudio Flex 等下一代平臺(tái)跨越;
高通量要求區(qū)域補(bǔ)充:3500xL 可作為 NGS 前端驗(yàn)證或者小規(guī)??焖俅_認(rèn)工具。
十六、總結(jié)(約 200 字)
賽默飛 3500 系列遺傳分析儀憑借高度自動(dòng)化、RFID 管控、多應(yīng)用支持與高數(shù)據(jù)質(zhì)量,成為科研、法醫(yī)、臨床、農(nóng)業(yè)、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域的多功能平臺(tái)。其基于成熟 Sanger 技術(shù)的精確能力使其在特定檢測(cè)場(chǎng)景中不可替代。盡管 NGS 日益普及,3500 依舊在高精度驗(yàn)證與片段分析中具有重要地位。未來(lái),隨著智能互聯(lián)平臺(tái)的結(jié)合及耗材節(jié)能升級(jí),該平臺(tái)將在多學(xué)科融合領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
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