一文總結(jié)自動化技術在新冠病毒檢測中的應用（含F(xiàn)AQ）

2020.3.15

在《新型冠狀病毒肺炎診療方法（試行第七版）》中，關于新冠病毒的實驗室檢測方法提到了RT-PCR核酸檢測和病毒基因測序。在疫情期間，這兩種方法都已被廣泛推廣開來，為全面抗“疫”行動提供了切實可行的技術指導。特別地，在抗疫前線，面對大量疑似樣本、實驗人員有限、時間有限等難題，在這兩種方法的基礎之上，引入自動化技術尤其重要。

目前，華大智造自動化樣本制備工作站已在武漢火神山醫(yī)院、湖北黃岡、北京、天津等多地的檢測實驗室發(fā)揮了非常重要的作用，顯著提高了樣本檢測效率，在全國范圍內(nèi)的日檢能力高達萬例，極大程度地緩解了抗疫一線的人員壓力，受到了業(yè)界的廣泛關注。

一站式核酸提取

在新冠病毒實驗室檢測方法中，無論是RT-PCR核酸檢測，還是病毒基因測序，在具體的檢測工作流程中都必須重視核酸提取環(huán)節(jié)。

可以說，病毒核酸的手工提取在一定程度上限制了檢測流程的效率，而且具備傳感染風險。因此無論采用哪種方法，出于提取的效率和安全性考慮，自動化核酸提取設備和試劑都是十分現(xiàn)實的需求。

自動化技術在實驗室檢測方法中的應用

華大智造提供一站式核酸提取平臺，含自動化提取設備及提取試劑盒。其中，自動化提取設備主要有兩種機型可選：MGISP-960（96/192樣本）和MGISP-100（8/16/24/32樣本）。

目前，這兩款設備均已獲得CB認證、CE認證、cTUVus認證、NMPA認證，可用于新冠病毒在實驗室檢測中的核酸提取，并且已在多地疫情應急一線發(fā)揮重要作用。

該平臺可實現(xiàn)高度自動化，在樣本處理過程中大幅減少人工操作，優(yōu)化樣本檢測流程，不僅大大縮短了病毒核酸提取的時間，緩解了一線醫(yī)務工作人員的壓力，還同時滿足了他們在病毒核酸提取過程中對安全防控性、通量靈活性及快速自動化的需求。

華大智造一站式核酸提取（儀器+試劑）平臺：兩款機型、多種選擇

特別地，在新冠病毒核酸檢測RT-PCR方法中，在自動化核酸提取后，一般還需要手工進行RT-PCR配置，才可以在常見的qPCR儀上完成核酸檢測。這個配置過程，一般需要8-10分鐘。這個手動操作時間不算長，但單次可操作的樣本量有限。

華大智造MGISP-960支持用戶自定義，可以在自動化核酸提取環(huán)節(jié)無縫銜接RT-PCR配置，自動化程度更高，日檢效率更高?；趩闻_MGISP-960的新冠病毒核酸提取，在疫情前線的應用中可實現(xiàn)日檢測量過千。

基于MGISP-960的一站式核酸提取方法

華大智造一站式核酸提取平臺在疫情前線的應用

自動化文庫制備

具體到病毒基因測序，在自動化提取后，也需要一系列測序文庫制備操作，包括rRNA去除、cDNA合成與純化、DNA文庫構建等。華大智造在一站式提取設備的硬件基礎上，可以整合這一系列操作，化繁為簡，實現(xiàn)高度自動化的文庫制備。

自動化技術在測序文庫制備過程中的應用

華大智造提供自動化文庫制備系統(tǒng)，包括自動化文庫制備系統(tǒng)和文庫制備試劑盒。其中：

MGISP-960自動化樣本制備系統(tǒng)，可在8小時內(nèi)完成96個樣本的自動化測序文庫制備；MGISP-100自動化樣本制備系統(tǒng)則可在8小時內(nèi)完成16個樣本的文庫制備工作。

兩款設備皆可兼容第三方文庫制備試劑盒，均已獲得CB認證、CE認證、cTUVus認證、NMPA認證。

華大智造自動化文庫制備系統(tǒng)（儀器+試劑）可兼容第三方文庫制備試劑盒。該系統(tǒng)具備強大的批量化樣本處理能力，操作流程簡潔，人工處理時間短，同時產(chǎn)出更加高效穩(wěn)定，極大地解放了一線工作人員的勞動力，幫助他們節(jié)省更多時間投入到抗疫中。

結(jié)合華大智造高通量測序設備，MGISP系列自動化樣本處理系統(tǒng)MGISP-100以其出色的表現(xiàn)完美呈現(xiàn)了在極短的時間內(nèi)完成病毒基因組組裝，獲得序列全長，助力抗擊新冠病毒疫情。

基于MGISP-100的自動化文庫制備方法應用于病毒基因組組裝

華大智造自2015年起就專注于自動化技術的研發(fā)。除了上文已提到的MGISP系列產(chǎn)品，還有MGIFLP系列和MGIAPL系列產(chǎn)品。其中：

MGISP系列自動化樣本處理系統(tǒng)專注于樣本的提取與建庫過程的自動化；MGIFLP系列則整合了自動化樣本處理系統(tǒng)和高通量測序儀，實現(xiàn)了從核酸提取到上機測序的自動化全過程；MGIAPL系列則將核酸提取到上機測序的全流程整合成全自動生產(chǎn)線，形成了工廠式的超大規(guī)模樣本處理能力。

MGISP系列產(chǎn)品

MGIAPL系列

全流程自動化，是實驗室未來的發(fā)展方向?；仡櫲?，針對新冠病毒實驗室檢測方法，華大智造提供了一系列自動化產(chǎn)品，不僅支持RT-PCR核酸檢測的自動化（日通量可達1000個樣本）；而且還將測序步驟進行高度整合，一步化繁為簡，實現(xiàn)高通量病毒基因測序從樣本提取到文庫制備的全流程自動化，充分發(fā)揮高通量測序在新型冠狀病毒檢測中的優(yōu)勢，同時大幅提升樣本檢測和鑒定速度、很好地解決了一線實驗員不足、檢測時間緊張等問題。

常見問題集錦（FAQ）

問：如果自動化建庫需要8小時，那么純手工建庫需要多少時間？

答：純手工操作可能因人而異，操作時長視操作人員的熟練程度和操作技巧而定。以一名熟練掌握操作技能的實驗人員為例，每次操作樣本不超過8例，則手工建庫時間8小時，與自動化建庫時間相當。但當樣本量≥8例，則需要更多時間或更多操作人員。

問：如果自動化建庫與自動化提取同步，能共用一臺自動化儀器嗎？

答：針對這次新冠病毒的樣本，提取和建庫不建議共用一臺自動化儀器。

根據(jù)相關指南，利用活病毒或其感染細胞（或細胞提取物），不經(jīng)滅活進行的生化分析、血清學檢測、免疫學檢測等操作視同病毒培養(yǎng)。

而使用病毒培養(yǎng)物提取核酸，裂解劑或滅活劑的加入必須在與病毒培養(yǎng)等同級別的實驗室和防護條件下進行，即生物安全三級實驗室。

可靠方法滅活后的病毒培養(yǎng)物，可在生物安全二級實驗室操作。高通量測序文庫制備等不含致病性病毒的其他操作，可在生物安全一級實驗室進行。

問：華大智造自動化提取儀操作需要在生物安全柜里進行嗎？

答：根據(jù)相關指南，自動化提取設備不需要放在生物安全柜內(nèi)操作，但需要放在生物安全二級及以上的實驗室里進行操作。

問：這兩款自動化提取儀器能規(guī)避交叉污染的風險嗎？有具體的措施嗎？

答：為避免樣本間的交叉污染，MGISP-100和MGISP-960兩款儀器整合了紫外燈、ISO5級的層流罩，可在實驗前后對儀器內(nèi)部進行消毒和過濾，讓儀器內(nèi)部的實驗環(huán)境盡量接近于超凈工作臺。