1，應用背景(jǐng)與市場需求

伴(bàn)隨(suí)著基因組學研究朝著(zhuó)深入方(fāng)向發(fā)展, 二代測序(xù)也就是NGS技術, 在臨(lín)床(chuáng)診斷，藥物研(yán)發，農(nóng)業育(yù)種(zhǒng)，法醫鑒定(dìng)等諸(zhū)多領域, 迅速(sù)地(dì)普及開(kāi)來(lái)了(liǎo)。樣本(běn)前(qián)處理(lǐ)之中, 出(chū)現(xiàn)了DNA片段(duàn)化這(zhè)樣一(yī)個環節(jié), 它是(shì)對建(jiàn)庫質量以(yǐ)及測(cè)序(xù)數據準確(què)性(xìng)會產生影響(xiǎng)的(dí)關(guān)鍵步(bù)驟。傳(chuán)統(tǒng)的(dí)采(cǎi)取接觸式的(dí)超聲打(dǎ)斷(duàn)方法(fǎ), 存在著(zhuó)樣(yàng)本(běn)交叉汙(wū)染的風險(xiǎn)比較高(gāo)，溫(wēn)度控(kòng)製的難度頗大，處理(lǐ)通量(liáng)比較(jiào)低(dī)等(děng)一係列(liè)問題, 很難去滿足(zú)高(gāo)通(tōng)量(liáng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)於效(xiào)率，穩(wěn)定性以(yǐ)及安全性的(dí)需求。

不(bù)直(zhí)接接(jiē)觸(chù)樣本的情況下, 非接(jiē)觸式超聲(shēng)波(bō)DNA打斷儀(yí)借(jiè)助機(jī)械(xiè)振(zhèn)動(dòng)以及空(kōng)化(huà)效應(yīng), 準(zhǔn)確(què)地打(dǎ)斷DNA分(fēn)子鏈, 而有效避開了(liǎo)交叉汙(wū)染和樣(yàng)本損失問(wèn)題(tí)。此設(shè)備(bèi)可廣泛用於NGS文庫(kù)製(zhì)備(bèi)，ChIP-seq，ATAC-seq，FFPE樣(yàng)本處理這般(bān)的實(shí)驗場(cháng)景, 正漸漸(jiàn)取代(dài)傳統(tǒng)方(fāng)案(àn), 變(biàn)為(wéi)分(fēn)子生(shēng)物(wù)學(xué)實驗室的標(biāo)準配置。

2，行業分析 與 產品(pǐn)解決(jué)方案(àn)

一．基(jī)因組學與(yǔ)二代測序領(lǐng)域

1.1 應(yīng)用背景(jǐng)

於NGS文(wén)庫製(zhì)備(bèi)裏頭(tóu), DNA片段(duàn)化此(cǐ)情況乃(nǎi)是決定文(wén)庫質量(liáng)的(dí)關鍵(jiàn)所在環(huán)節, 不管(guǎn)是全(quán)基因(yīn)組測序, 也就(jiù)是WGS, 又(yòu)或者是全(quán)外顯子組(zǔ)測序, 即(jí)WES, 再或者(zhě)是宏(hóng)基(jī)因組(zǔ)研究, 通(tōng)通(tōng)都需要把基因組DNA隨(suí)機弄斷(duàn)成為(wéi)特定長度範(fàn)圍(wéi)以(yǐ)內的(dí)片(piàn)段, 用來(lái)方(fāng)便(biàn)後(hòu)續的接頭(tóu)連接(jiē)以及(jí)擴(kuò)增(zēng), 傳統接觸式方法重復(fù)之(zhī)情況差(chà), 並且(qiě)容(róng)易產(chǎn)生氣(qì)溶膠汙染。

1.2 檢測場景(jǐng)

處(chǔ)理從血液，組(zǔ)織，FFPE切(qiē)片(piàn)等(děng)多樣(yàng)樣本(běn)裏(lǐ)提取的DNA, 這是實(shí)驗室(shì)所需進行(háng)的(dí), 目標(biāo)片段長(cháng)度(dù)一(yī)般處(chǔ)於150bp至500bp之(zhī)間。操(cāo)作人(rén)員要求設(shè)備可以(yǐ)靈(líng)活地調(tiáo)整超聲參數, 以(yǐ)此(cǐ)滿足(zú)不(bù)同(tóng)樣本類(lèi)型的個性(xìng)化需求(qiú), 並(bìng)且(qiě)保障(zhàng)數據(jù)穩定(dìng)可靠(kào)。

1.3 解決方案(àn)

專為(wéi)NGS樣本前處理而(ér)設(shè)計(jì)的萊恩(ēn)德LD-D100非接觸(chù)DNA打斷儀(yí), 其采用23KHz超(chāo)聲標稱(chēng)頻率, 功(gōng)率(shuài)在(zài)100-1000W之(zhī)間可調, 超(chāo)聲時間以及(jí)間隙時間(jiān)能(néng)夠精確(què)控製, 7英(yīng)寸醫(yī)療(liáo)級(jí)液(yè)晶(jīng)觸(chù)摸屏使得參(cān)數設置既直(zhí)觀(guān)又便(biàn)捷, 具備256組(zǔ)參數自動(dòng)存儲功能可以實現快(kuài)速調用, 極(jí)大(dà)提(tí)升了操作(zuò)效率(shuài), 各樣本都在(zài)單獨全封(fēng)閉試管(guǎn)內(nèi)進行處(chǔ)理, 杜(dù)絕了(liǎo)交(jiāo)叉汙(wū)染(rǎn), 保障了建(jiàn)庫的質量, 外(wài)置(zhì)低(dī)溫水浴(yù)接口能(néng)夠連接冷(lěng)水(shuǐ)機, 準(zhǔn)確控(kòng)製樣品溫度, 防(fáng)止對(duì)溫(wēn)度(dù)敏(mǐn)感(gǎn)的樣本(běn)出現(xiàn)變性。

二(èr)．表觀遺(yí)傳研究(jiū)與分子(zǐ)診斷領域(yù)

1.1 應(yīng)用背(bèi)景(jǐng)

對於(yú)諸如ChIP-seq以(yǐ)及ATAC-seq這(zhè)類表(biǎo)觀遺傳學(xué)實驗而(ér)言, 是需要(yào)針(zhēn)對染(rǎn)色質開(kāi)展片段化(huà)處(chǔ)理(lǐ)操作的, 這就要(yào)求相關(guān)設備必須在不會把(bǎ)蛋白-DNA交聯(lián)給(gěi)破壞(huài)掉(diào)的前(qián)提條件下(xià), 能夠以高效的(dí)方(fāng)式將(jiāng)染(rǎn)色(sè)質裁剪成符合(hé)合適大小要(yào)求的片段。與此同時, 在(zài)分子(zǐ)診(zhěn)斷(duàn)的(dí)過(guò)程當(dāng)中常(cháng)常(cháng)會(huì)碰到(dào)FFPE樣本(běn), 此時DNA經(jīng)過福爾(ěr)馬(mǎ)林固定之(zhī)後很(hěn)容(róng)易(yì)出現交(jiāo)聯以及降解(jiě)的(dí)情況, 所(suǒ)以(yǐ)是需(xū)要溫(wēn)和且準(zhǔn)確的(dí)片段化(huà)方案(àn)的。

1.2 檢測場景

實驗(yàn)室(shì)要對(duì)微(wēi)量起(qǐ)始樣本(běn)予以處理, 有時(shí)樣(yàng)本量僅(jǐn)僅處於納克級別。設(shè)備需具備有高靈敏(mǐn)度以(yǐ)及低(dī)樣(yàng)本損失(shī)的(dí)特(tè)性(xìng), 同時(shí)一(yī)定(dìng)要嚴(yán)格防(fáng)止因(yīn)溫度升高致使(shǐ)樣本(běn)發(fā)生變性。操作(zuò)人(rén)員(yuán)期(qī)望(wàng)設備擁有(yǒu)超溫報(bào)警和(hé)過(guò)載(zǎi)保(bǎo)護功能(néng), 以(yǐ)此確(què)保(bǎo)整個(gè)實(shí)驗過程安全(quán)且(qiě)可(kě)控。

1.3 解決(jué)方(fāng)案(àn)

萊(lái)恩(ēn)德LD - D200非(fēi)接(jiē)觸DNA打(dǎ)斷(duàn)儀, 具備15至100KHz混頻(pín)超(chāo)聲功能, 其頻率能自(zì)適(shì)應(yīng), 可適應多(duō)種樣本(běn)類(lèi)型, 設備標(biāo)配溫度傳感(gǎn)器(qì), 控溫(wēn)範圍在2℃到40℃, 還可選配恒溫裝置, 對FFPE樣本等需低溫處理(lǐ)的場景(jǐng)特別適用(yòng), 混(hùn)頻技(jì)術(shù)提(tí)升了破(pò)碎效率(shuài), 縮(suō)短(duǎn)了處(chǔ)理(lǐ)時(shí)間, 且保障(zhàng)了(liǎo)片段(duàn)長度(dù)的(dí)均(jūn)—性(xìng), 故(gù)障自(zì)動報(bào)警功(gōng)能(néng)能(néng)實時(shí)監測(cè)設備運(yùn)行狀態, 確保數據可(kě)靠性(xìng)。

三．合成生物(wù)學與法醫(yī)檢(jiǎn)測(cè)領(lǐng)域

1.1 應用背景

合(hé)成生(shēng)物學裏, 在(zài)基(jī)因組裝(zhuāng)麵(miàn)前, 要(yào)針對DNA開展片段化處理(lǐ), 這(zhè)需要高精度的片段(duàn)長(cháng)度予(yú)以控(kòng)製(zhì)。法(fǎ)醫進(jìn)行(háng)檢(jiǎn)測(cè)時, 麵對(duì)的(dí)是微(wēi)量乃(nǎi)至(zhì)痕(hén)量(liáng)的(dí)DNA樣本(běn), 這對設備(bèi)的(dí)低檢測(cè)限以(yǐ)及回收率提(tí)出了(liǎo)嚴(yán)苛(kē)的(dí)要求(qiú)。這兩方麵領(lǐng)域(yù), 都著(zhuó)重強調(tiáo)實驗(yàn)的可重復性, 以(yǐ)及結果的(dí)可靠性。

1.2 檢(jiǎn)測場(cháng)景(jǐng)

實驗室要處(chǔ)理容量(liáng)不同，數(shù)量(liáng)各(gè)異的(dí)樣本, 有從(cóng)0.2mL微(wēi)量管(guǎn)到(dào)5mL離心管等多種, 通量要求從幾十(shí)個樣(yàng)本至上百(bǎi)個樣(yàng)本各有(yǒu)不(bù)同。設備(bèi)配置得(dé)靈活而(ér)可(kě)變, 操作(zuò)流(liú)程(chéng)要(yào)加以簡(jiǎn)化(huà), 從而(ér)能(néng)夠快速投(tóu)入(rù)使用。

1.3 解(jiě)決(jué)方(fāng)案(àn)

萊恩德LD-D300非(fēi)接觸(chù)DNA打(dǎ)斷儀(yí)有(yǒu)這(zhè)樣(yàng)的(dí)特性(xìng), 其支持20 - 400KHz混頻, 此(cǐ)混頻分作(zuò)三檔, 一檔是低(dī)頻20 - 30KHz, 一(yī)檔是中頻(pín)20 - 100KHz, 還(huán)有(yǒu)一(yī)檔是(shì)高(gāo)頻(pín)20 - 400KHz, 這(zhè)三檔可(kě)供(gōng)選擇, 它(tā)的頻率(shuài)能(néng)夠(gòu)自(zì)適(shì)應(yīng), 能(néng)依據不(bù)同的DNA結構(gòu)以及起始(shǐ)量來(lái)進行(háng)精細(xì)調節。該(gāi)設備(bèi)支(zhī)持多種樣(yàng)式的支(zhī)架, 比(bǐ)如30×0.2mL的(dí)，20×0.5mL的，8×2mL的，5×5mL的, 還(huán)有多款(kuǎn)混(hùn)合支(zhī)架(jià), 其具(jù)有(yǒu)通(tōng)量高(gāo)的特(tè)點(diǎn), 並且在配(pèi)置方麵(miàn)甚(shèn)是(shì)靈活(huó)。支(zhī)架(jià)旋轉(zhuǎn)電機是由(yóu)電池(chí)驅動(dòng)的(dí), 這樣(yàng)一(yī)來就簡化了安裝流(liú)程, 很(hěn)方便快速地投入使(shǐ)用。具備(bèi)用戶密碼保護功能(néng)那設(shè)備, 能夠(gòu)對(duì)操作權限(xiàn)予以有效管理(lǐ), 那(nà)是(shì)適合(hé)多用戶(hù)共同使(shǐ)用(yòng)的(dí)環境的(dí)。

4，技術(shù)創新(xīn)總(zǒng)結

創(chuàng)新(xīn)一：非接觸(chù)式(shì)超(chāo)聲(shēng)片段(duàn)化技術

設備借(jiè)助超聲(shēng)波所(suǒ)引(yǐn)發(fā)的機械振動以及(jí)空化效(xiào)應(yīng), 於液(yè)體(tǐ)介(jiè)質(zhì)裏(lǐ)形成微小氣(qì)泡(pào), 而後(hòu)微小氣泡(pào)迅(xùn)速(sù)破裂(liè), 進而產生強(qiáng)烈衝擊(jī)波(bō)以(yǐ)及(jí)微射(shè)流, 達成準(zhǔn)確(què)的(dí)DNA分(fēn)子鏈打(dǎ)斷。樣本在(zài)整(zhěng)個過程中封閉於獨立(lì)試管(guǎn)內, 從(cóng)而杜絕(jué)交(jiāo)叉(chā)汙(wū)染還有(yǒu)氣溶(róng)膠擴散。

創新二(èr)：混頻(pín)超(chāo)聲與(yǔ)頻率自(zì)適應技(jì)術(shù)

LD - D200以及(jí)LD - D300對混(hùn)頻超聲(shēng)功能(néng)予以(yǐ)支持, 其頻(pín)率能夠(gòu)自(zì)動去(qù)適(shì)應不(bù)一樣(yàng)的樣本類型(xíng)。LD - D300還給出三檔頻(pín)率分(fēn)段(duàn)選(xuǎn)擇, 這三(sān)檔分別(bié)覆(fù)蓋(gài)低頻(pín)，中(zhōng)頻(pín)以(yǐ)及(jí)高(gāo)頻區間(jiān), 可(kě)應(yīng)對從(cóng)脆弱DNA直至(zhì)高(gāo)度(dù)交聯(lián)樣本的多樣(yàng)化(huà)處(chǔ)理需求。

創新(xīn)三(sān)：智(zhì)能(néng)溫控與安全保障(zhàng)體(tǐ)係(xì)

擁有溫(wēn)度傳感器以及(jí)超溫(wēn)報警功能(néng)的設備, 能夠通(tōng)過外接冷(lěng)水機達成準(zhǔn)確控溫目的, 以此(cǐ)保護對(duì)溫度敏(mǐn)感(gǎn)的樣本。在設備運行(háng)的(dí)整(zhěng)個流(liú)程(chéng)中, 均貫穿(chuān)了故障自(zì)動(dòng)報(bào)警，過(guò)載(zǎi)保護以及結束(shù)提示等(děng)一係(xì)列安全(quán)設計，從而(ér)保(bǎo)障設備與操(cāo)作(zuò)人員的安(ān)全。

創(chuàng)新(xīn)四：高通量(liáng)靈(líng)活(huó)配置與人(rén)性(xìng)化交(jiāo)互設(shè)計(jì)

可(kě)支(zhī)持0.2mL到5mL各個不(bù)同(tóng)規格的(dí)支架(jià)混合(hé)起(qǐ)來使(shǐ)用, 通量(liáng)能夠靈活(huó)地作出調整, 7英(yīng)寸醫(yī)療級的液晶觸摸(mō)屏界麵可視(shì)性(xìng)強, 有關超聲時間，間隙時(shí)間(jiān)以及功率等方麵的參數能(néng)夠(gòu)隨(suí)意設定, 256組的參數可以(yǐ)被自動存儲(chǔ)下(xià)來, 以(yǐ)方便(biàn)實(shí)驗(yàn)能(néng)夠快速地進(jìn)行復(fù)現。

5，質(zhì)量(liáng)體係保(bǎo)證(zhèng)或(huò)者(zhě)執(zhí)行標準(zhǔn)

萊恩德(dé)體係(xì)介紹：

符(fú)合(hé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品(pǐn)標準認證: 萊(lái)恩德非(fēi)接(jiē)觸DNA打斷儀(yí), 符合GB/T 24895標準(zhǔn), 符(fú)合(hé)GB/T 24896標準, 符(fú)合GB/T 24897標準(zhǔn), 符(fú)合(hé)LS/T 3108標準, 符(fú)合LS/T 3247標(biāo)準, 其設(shè)備(bèi)從(cóng)設計(jì)開始, 到(dào)生產過(guò)程，均嚴(yán)格依(yī)照(zhào)國(guó)家技(jì)術規範實(shí)施(shī)。

產(chǎn)品質量管控範疇: 萊恩德擁有完(wán)備的質量(liáng)體(tǐ)係(xì), 於(yú)原材(cái)料采(cǎi)購環節, 零部(bù)件(jiàn)加(jiā)工過程, 整(zhěng)機組裝(zhuāng)階(jiē)段, 直至出廠(chǎng)測試步(bù)驟(zhòu), 均開(kāi)展(zhǎn)標(biāo)準化管理(lǐ), 以此(cǐ)確保(bǎo)設備能長(cháng)久穩定運(yùn)行。

檢測(cè)資(zī)質(zhì)認(rèn)證方麵, 設備(bèi)檢測(cè)精度經專業(yè)機構驗(yàn)證, 能(néng)提供(gōng)可靠且可(kě)重(zhòng)復的(dí)檢測(cè)數據(jù), 可滿(mǎn)足基(jī)因(yīn)組學(xué)領域(yù)專業(yè)要求, 能滿足分(fēn)子診(zhěn)斷(duàn)領域專業(yè)要求, 能滿(mǎn)足(zú)法(fǎ)醫(yī)檢測(cè)等(děng)領(lǐng)域專業要(yào)求(qiú)。