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赋能智慧诊断 帮助医生进行治疗决策

来源:光明网2021-08-13 16:09

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  近日,由思路迪诊断率先自主设计、研发、申报的基于扩增法建库全自动封闭式基因测序文库制备仪ANDiS 500正式获得II类医疗器械注册证,作为国内首款获证的全自动封闭式基因测序文库制备仪,预期用途为:与适配试剂配合使用,完成基因测序文库制备。在高通量测序临床应用日益拓展和深化的今天,ANDiS 500的正式获批无疑是高通量测序迈向标准化、专业化、自动化的又一个重要里程碑。

赋能智慧诊断 帮助医生进行治疗决策

ANDiS 500全自动封闭式文库制备仪注册信息

  一问:高通量测序落地医院面临着哪些核心挑战?

  相比于传统的分子检测技术,高通量测序的原理和技术步骤较为复杂,实验流程较长,对生物信息分析的要求也较高,医院建立高通量测序检测平台需要大量的专业技术人员经过较长时间的培训、磨合搭建起完善的实验流程,这些“门槛”严重制约了高通量测序在院内的顺利开展。近年来,基因组学数据在临床诊疗中的价值不断被发掘,我们深知,高通量测序绝不应当是只让少数人获益的“尖端技术”,而应该以便捷的操作、可靠的性能、低廉的成本服务于百万、千万的患者。因此,自动化就成为了高通量测序打破门槛、惠及临床的必由之路。

  纵观临床检测技术发展的历程,基因检测技术在临床普及必定需要从手工操作走向自动化。以PCR为代表的分子诊断技术已经充分证实了这一点,从最早的手工操作,到第一款全封闭卡盒式自动化PCR检测产品Cepheid的问世,才实现了PCR的封闭式自动化检测。高通量测序相对于PCR来说实验体系更加复杂,涉及到提取、建库、测序、分析多个实验环节,其中建库环节是决定高通量测序全流程能否实现自动化检测最为关键的因素之一。市场上多数以移液工作站的方式进行建库,但是此方法还需要加入大量的人工操作,没有从根本上解决自动化的问题。作为革命性的自动化建库设备—ANDiS 500全自动封闭式建库仪的获批,标志着高通量测序建库环节正式迈进真正意义上全自动化时代。

  复旦大学附属肿瘤医院病理科周晓燕教授指出,高通量测序检测的实验操作环节多,耗时耗力,其中建库环节最多、最为复杂,目前仍以手工操作为主。近两年,国内外高通量测序建库技术在不断向自动化方向发展,半自动建库工作站更新迭代,已逐步在临床上应用。ANDiS 500全自动封闭式建库仪在操作上做了极大简化,文库质量也能满足质控要求。ANDiS 500的获批代表了高通量测序建库设备向全自动化迈进,实现了“质”的突破和飞跃。

  除了操作简便,降低人力投入之外,如何有效地防止样本交叉污染也是高通量测序落地医院面临的核心挑战之一。FDA指南规定,对于自动移液工作站必须进行交叉污染测试,对于包含多轮PCR的复杂的高通量测序建库流程,使用开放式移液的工作站存在建库交叉污染的风险。那么,假如能够将不同样本严格隔离,一个样本,一份试剂,一次性使用,就能够从根本上杜绝交叉污染的出现。基于这样的理念,ANDiS全自动封闭式建库仪采用单样本全封闭建库模式,每个样本都在独立封闭的空间内进行自动化建库,避免反复取样加样过程所带来的交叉污染风险。在测试实验中,研究人员使用阴性样本及高浓度阳性样本在ANDiS建库仪上进行4个通道交叉设计12个连续批次建库的交叉污染试验,每个阴性样本平均测序深度超过20000X。测试结果显示,24例阴性测试样本检测所得的reads中,污染reads数为0。

  中国科学院大学附属肿瘤医院(浙江省肿瘤医院)病理科苏丹教授从临床角度对院内开展高通量测序如何规避交叉污染给出了专业的意见。她指出,高通量测序在院内落地开展,对于病理科而言主要的问题是实验流程复杂繁琐,手工操作时间长,而且操作过程中还会存在交叉污染的风险。这就对操作人员的专业性要求高,需要经过专业系统的培训,并且有长期的实际操作经验。ANDiS全自动封闭式建库仪是单样本全封闭建库模式,每个样本都在独立封闭的空间内进行自动化建库,没有多次复杂的取样加样过程,避免了操作过程中的容易产生交叉污染的问题。单样本全封闭式自动化建库是个很好的创意,未来可期。

  二问:自动化是高通量测序落地临床的灵丹妙药吗?

  临床的需求和痛点呼唤着高通量测序检测向着标准化、自动化的方向迈进,但检测的质量仍然是检验一个技术平台能否满足临床需求最关键、最核心的标准,是任何一个自动化平台都必须突破的瓶颈。正如中山大学孙逸仙纪念医院细胞分子诊断中心欧阳能太教授所言,在院内开展高通量测序检测最为关注的两个要点,一是操作流程的复杂度和周期,二是检测质量,两者缺一不可。欧阳教授指出,思路迪诊断的ANDiS全自动封闭式建库仪在其医院内做了测试实验,一共检测79例样本(含2例质控品)的BRCA1/2基因的建库测序及分析,建库人工操作大概需要5分钟,整个自动建库运行时间大概5个多小时,相对来说是非常便捷、高效的。在本次测试中,文库构建成功率高达98.8%,SNV和InDel变异与手工建库检测结果一致性100%,总体上来说,ANDiS全自动封闭式建库仪能完全满足我们对高通量测序建库操作和性能预期。

 

赋能智慧诊断 帮助医生进行治疗决策

  基于对临床需求的透彻理解和精准把握,ANDiS 500建库仪从设计理念到关键性能指标的把控,无一不在呼应着医院独立开展高通量测序的种种痛点、难点,不止于此,ANDiS 500在精准医学规模化落地应用,普惠广大患者的历程中也扮演着重要的角色。思路迪诊断创始人&董事长熊磊博士指出,精准医学要惠及每一位患者,必须解决三个问题,即检测的精准化、检测的自动化和数据分析的无人化,这样就可以第一时间、在任何地点帮助患者实现精准医疗。通过建立自动化和智能化的精准检测单元,结合临床信息和其它诊断信息,就可以形成一个智慧诊断中心,为检测中心赋能,更快速、更精准、更可及地帮助医生进行治疗决策。

  三问:自动化建库,路在何方?

  熊磊博士提到,思路迪诊断过去五年来持续地投入研发力量,在自动化和智能化方面,以建设智慧诊断中心为目标,积极推动产品研发,并已经取得了良好的基础,陆续迭代了3代自动化高通量测序建库设备。在前期积累的技术开发和临床应用的宝贵经验打下的坚实基础上,思路迪诊断有望很快形成终极的自动化分子诊断设备,助力精准医疗走向前所未有的深度和广度。

  ANDiS 500搭配相应试剂盒能够完成BRCA1/2基因检测、胃肠肿瘤基因检测、肺癌基因检测、实体瘤基因检测等应用广泛、覆盖率较高的肿瘤基因检测的自动化建库。对个体多维度生命数据的获取、挖掘与解读是智慧诊断的基石,而自动化实验、自动化分析将成为各种组学检测发展的大势所趋。我们期待思路迪诊断能够为我国的精准医疗发展贡献更多的优质的产品与解决方案,也期待行业内涌现出更多创新性的技术,不断开拓思维与视角,造福于人民健康的伟大事业!

[ 责编:李然 ]
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