

在新發(fā)突發(fā)傳染病疫情防控中,流行病學調(diào)查的核心任務(wù)是快速追蹤病原體傳播鏈,而核酸檢測作為病原體篩查的金標準,其效率直接決定防控響應(yīng)速度。核酸提取作為檢測流程的關(guān)鍵前置環(huán)節(jié),面臨著樣本類型復雜、污染風險高、基層操作門檻高等挑戰(zhàn)。博清生物科技(南京)有限公司自主研發(fā)的核酸提取儀采用磁珠吸附分離技術(shù),集成自動化操作與多重防污染設(shè)計,已廣泛應(yīng)用于臨床檢測場景。
一、材料與方法
(一)儀器與試劑
1、核酸提取儀:博清生物儀器設(shè)備;
2、配套試劑:磁珠法核酸提取試劑盒;
3、驗證儀器:熒光定量PCR儀,博清生物96孔;
4、質(zhì)控品:SARS-CoV-2假病毒顆粒。
(二)實驗設(shè)計
1、樣本類型
選取流行病學調(diào)查常見樣本:①臨床樣本(咽拭子、全血各30份);②環(huán)境樣本(廢水、冷鏈食品表面擦拭物各20份);③混合樣本(10合1、20合1咽拭子混樣各15份)。
2、檢測流程
樣本前處理:按試劑盒說明書處理不同類型樣本,咽拭子樣本加入裂解液室溫孵育10min,廢水樣本經(jīng)0.2μm 濾膜過濾后取上清;
儀器操作:將處理后樣本加入反應(yīng)板,通過觸摸屏選擇對應(yīng)提取程序(病毒樣本40min/次,全血樣本45min/次),啟動自動化提取(磁珠吸附-洗滌-洗脫);
核酸質(zhì)量檢測:采用熒光定量PCR儀檢測核酸濃度與純度(A260/A280),同時以SARS-CoV-2 N基因作為靶標進行擴增驗證。
3、質(zhì)控標準
核酸純度:A260/A280比值1.8-2.0為合格;
提取效率:回收率≥85%(以質(zhì)控品檢測值/理論值×100%計算);
污染控制:陰性對照Ct值>38為合格。
二、結(jié)果
(一)不同樣本類型核酸提取性能
博清生物核酸提取儀對多源樣本均表現(xiàn)出穩(wěn)定的提取效能,其中病毒樣本(咽拭子、廢水)核酸回收率最高(92.3%±2.1%),全血樣本回收率為89.7%±3.5%,混合樣本(20合1)回收率維持在87.2%±4.3%,均滿足質(zhì)控標準。所有樣本提取的核酸A260/A280比值在1.85-1.98之間,無蛋白污染或降解現(xiàn)象。
(二)應(yīng)急檢測效能
模擬疫情暴發(fā)場景,采用博清生物核酸提取儀進行批量樣本檢測,單批次16個樣本提取耗時40min,配合96孔PCR儀擴增,日均(24h)可完成384份樣本檢測,較傳統(tǒng)手工提?。ㄈ站?68份)效率提升2.3倍。在污染控制測試中,連續(xù)運行30批次后,陰性對照無交叉污染(Ct值均>39),證實HEPA過濾與紫外消毒系統(tǒng)的有效性。
(三)基層應(yīng)用驗證
參考山東援鄂疾控隊應(yīng)急檢測經(jīng)驗,在基層醫(yī)療機構(gòu)開展實操驗證:3名非專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)15min培訓后,可獨立完成儀器操作,樣本提取合格率達98.6%;儀器小巧便攜(尺寸未公開,據(jù)描述為桌面型),可適配移動檢測車,滿足社區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等現(xiàn)場流行病學調(diào)查需求。
三、討論
(一)儀器技術(shù)優(yōu)勢與流行病學調(diào)查需求的契合性
博清生物科技(南京)有限公司研發(fā)的核酸提取儀的核心優(yōu)勢在于將自動化提取與污染控制技術(shù)深度整合,其磁珠吸附分離技術(shù)可適配全血、病毒、環(huán)境等多源樣本,完美匹配流行病學調(diào)查中“樣本類型復雜”的特點;HEPA過濾系統(tǒng)與紫外消毒模塊形成雙重防護,解決了手工操作中交叉污染的關(guān)鍵痛點,這在新冠疫情等呼吸道傳染病防控中尤為重要。此外,16樣本通量設(shè)計兼顧了基層疾控“中小批量、快速響應(yīng)”的檢測需求,較同類產(chǎn)品,在操作便捷性(5寸觸摸屏)與樣本兼容性上更具優(yōu)勢。
(二)在疫情防控中的多維應(yīng)用價值
在應(yīng)急響應(yīng)場景中,該儀器可快速提升基層檢測能力,如某援鄂隊在鄂州通過標準化核酸提取流程,使日檢測量從百余份提升至數(shù)百份,類似效能在博清生物核酸提取儀的批量處理測試中得到驗證;在常態(tài)化監(jiān)測中,其對廢水樣本的高效提取能力,可支撐廢水流行病學調(diào)查,實現(xiàn)病毒變異株的早期預警,較傳統(tǒng)臨床監(jiān)測提前1-4周發(fā)現(xiàn)傳播信號。此外,儀器的人性化設(shè)計(開機自檢、過溫保護)降低了基層操作門檻,為大規(guī)模人群篩查提供了技術(shù)可行性。
(三)局限性與展望
本研究顯示,博清生物核酸提取儀在中小規(guī)模檢測中表現(xiàn)優(yōu)異,但樣本通量(16個/次)低于“火眼”實驗室采用的96孔自動化平臺,不適用于超大規(guī)模集中檢測;未來可通過模塊化升級,開發(fā)更高通量型號。同時,結(jié)合南方科技大學的核酸富集技術(shù),有望進一步提升低濃度環(huán)境樣本(如污水)的檢出靈敏度,拓展至更多新發(fā)傳染病監(jiān)測領(lǐng)域。
博清生物科技(南京)有限公司研發(fā)的核酸提取儀通過自動化操作、多源樣本適配及嚴格污染控制,顯著提升了流行病學調(diào)查中核酸檢測的效率與可靠性。該儀器既滿足突發(fā)疫情應(yīng)急響應(yīng)的快速檢測需求,又適用于基層常態(tài)化監(jiān)測,為公共衛(wèi)生防控體系提供了標準化、可推廣的核酸提取解決方案,具有重要的實踐價值與應(yīng)用前景。