
病原體檢測(cè)在公共衛(wèi)生、臨床診斷及食品安全領(lǐng)域具有重要意義。傳統(tǒng)檢測(cè)方法依賴手工操作,存在效率低、誤差大及生物安全風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,全自動(dòng)分液系統(tǒng)逐漸成為提升檢測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵工具。博清生物科技(南京)有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng),結(jié)合前沿技術(shù),在病原體檢測(cè)中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。
一、材料與方法
(一)實(shí)驗(yàn)材料
1、博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)、熒光定量PCR儀、核酸提取儀
2、食源性致病菌快檢試劑盒、新冠病毒檢測(cè)試劑
3、標(biāo)準(zhǔn)菌株(大腸桿菌O157:H7、沙門氏菌)
(二)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
1、分液精度:1μL-50μL≤±1.5%;100μL以上≤±1%
2、處理速度:96孔板100μL加液時(shí)間<8秒,每小時(shí)可處理450-1200板
3、兼容性:支持96孔板、深孔板、PCR管等多種耗材,兼容PCR、ELISA等檢測(cè)平臺(tái)
4、生物安全:全封閉負(fù)壓系統(tǒng),內(nèi)置紫外消毒及氣溶膠吸附模塊
(三)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1、效率對(duì)比:分別使用手工分液與博清系統(tǒng)進(jìn)行100份樣本的PCR反應(yīng)液分裝,記錄時(shí)間及誤差率。
2、精度驗(yàn)證:對(duì)同一試劑進(jìn)行多次分液,檢測(cè)CV值(變異系數(shù))。
3、實(shí)際應(yīng)用:在新冠病毒檢測(cè)、食源性致病菌篩查中評(píng)估系統(tǒng)性能。
二、結(jié)果與分析
(一)分液效率與精度
1、效率提升:博清系統(tǒng)完成100份樣本分裝僅需12分鐘,而手工操作需45分鐘,效率提升73%。
2、高精度表現(xiàn):100μL分液CV值<1.5%,5μL分液CV值<3%,顯著優(yōu)于手工操作(CV值通常>5%)。
(二)病原體檢測(cè)應(yīng)用
1、新冠病毒檢測(cè):系統(tǒng)整合分杯、加樣、分液流程,實(shí)現(xiàn)從樣本到PCR結(jié)果的全自動(dòng)化操作,單樣本處理時(shí)間<23秒,檢測(cè)靈敏度達(dá)10拷貝/μL。
2、食源性致病菌篩查:配合快檢試劑盒,2-8小時(shí)內(nèi)可同步檢測(cè)多種致病菌,檢測(cè)結(jié)果與傳統(tǒng)培養(yǎng)法符合率>98%。
(三)生物安全性能
全封閉負(fù)壓設(shè)計(jì)有效隔離樣本,減少操作人員暴露風(fēng)險(xiǎn)。紫外消毒模塊可在檢測(cè)后自動(dòng)滅菌,攜帶污染率<5ppm。
三、討論
(一)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、自動(dòng)化集成:與熒光定量PCR儀、核酸提取儀無(wú)縫銜接,實(shí)現(xiàn)“樣本進(jìn)-結(jié)果出”全流程自動(dòng)化,降低人為干預(yù)。
2、智能控制:內(nèi)置彩色觸摸屏及自主開發(fā)軟件,支持多模式編程及實(shí)時(shí)監(jiān)控,可自定義分液體積、速度及振蕩混勻參數(shù)。
3、微流控技術(shù)潛力:結(jié)合微流控芯片可實(shí)現(xiàn)納升級(jí)分液,適用于單細(xì)胞分析及痕量病原體檢測(cè)。
(二)應(yīng)用價(jià)值
1、公共衛(wèi)生應(yīng)急:在新冠疫情中,系統(tǒng)助力方艙實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)高通量檢測(cè),單日處理樣本量超萬(wàn)份。
2、基層醫(yī)療普及:便攜式設(shè)計(jì)(重量<1100克)及低維護(hù)成本,適合偏遠(yuǎn)地區(qū)及現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
3、科研創(chuàng)新:支持反應(yīng)體系微縮化(低至5μL),降低試劑消耗30%-50%,同時(shí)提升檢測(cè)靈敏度。
(三)局限性與展望
1、目前系統(tǒng)對(duì)高粘度試劑(如Matrigel基質(zhì)膠)的分液精度仍需優(yōu)化。未來(lái)可引入壓力反饋控制技術(shù),進(jìn)一步提升復(fù)雜液體處理能力。
2、結(jié)合AI圖像識(shí)別及深度學(xué)習(xí)算法,實(shí)現(xiàn)異常樣本自動(dòng)識(shí)別及結(jié)果智能判讀,是系統(tǒng)升級(jí)的重要方向。
博清生物科技(南京)有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)通過(guò)高精度分液、智能控制及生物安全設(shè)計(jì),顯著提升了病原體檢測(cè)的效率與準(zhǔn)確性。其在新冠檢測(cè)、食源性致病菌篩查等場(chǎng)景中的優(yōu)異表現(xiàn),為公共衛(wèi)生防控及臨床診斷提供了可靠工具。隨著技術(shù)迭代,該系統(tǒng)有望在微流控集成、AI融合等領(lǐng)域進(jìn)一步突破,推動(dòng)病原體檢測(cè)向智能化、精準(zhǔn)化發(fā)展。