part01pcr技術(shù)發(fā)展情況概覽
人們研究核酸技術(shù)已經(jīng)有100多年的歷史。
第一代：
1869年fridrich miescher從膿細(xì)胞中提取“核質(zhì)”，從而打開了人類研究核酸的大門。1953年watson和crick提出dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，為遺傳學(xué)進(jìn)入分子水平奠定了基礎(chǔ)，也標(biāo)志著分子生物學(xué)時(shí)代的開啟。
1984年11月，cetus公司的kary mullis團(tuán)隊(duì)正式完成了第一個(gè)pcr實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)的pcr實(shí)驗(yàn)因?yàn)樗玫拿笧椴荒蜔岬膋lenow酶，只能在每次高溫變性后通過手動添加新的聚合酶以維系下次的擴(kuò)增反應(yīng)，所以操作相當(dāng)繁瑣。
1987年，第一款商品化的熱循環(huán)儀tc1誕生。
1988年，借由1973-1976年女科學(xué)家錢嘉韻在大棱鏡溫泉的嗜熱菌中提取到的耐高溫dna聚合酶（taq酶）靈感，saiki（kary mullis團(tuán)隊(duì)成員）等將taq dna聚合酶成功用于體外pcr擴(kuò)增，實(shí)現(xiàn)了pcr擴(kuò)增自動化并提高了產(chǎn)物特異性。自此以后，pcr技術(shù)開始了高速而蓬勃的發(fā)展。
1993年，pcr之父kary mullis被瑞典科學(xué)院授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
pcr之父kary mullis
以上為第1代傳統(tǒng)pcr技術(shù)的發(fā)展軌跡。
第二代：
第2代實(shí)時(shí)熒光定量pcr技術(shù)（real-time fluoroscence quantitative pcr，rt-pcr）的概念最早是在1992年由一位日本人higuchi第一次報(bào)告提出的。以pcr儀為基礎(chǔ)再配合激發(fā)裝置和檢測器，就可以在一定數(shù)學(xué)算法的加持下，將檢測到的溴化乙錠（eb）信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)對核酸模板濃度的定性甚至定量檢測。
隨后在1996年，第一臺定量pcr儀7700型誕生。但因?yàn)閐na結(jié)合染料無法區(qū)分非特異性引物退火或引物二聚體所產(chǎn)生的片段，所以存在非特異性的弊端。
于是人們在擴(kuò)增反應(yīng)中引入了探針（probe）并且在其兩頭分別標(biāo)記熒光報(bào)告基團(tuán)（reporter）和淬滅基團(tuán)（quencher）從而提高了檢測特異性。
taqman探針法定量pcr實(shí)驗(yàn)流程
第三代：
第3代數(shù)字pcr技術(shù)，是近幾年隨著生物醫(yī)藥領(lǐng)域基因細(xì)胞治療的迅速發(fā)展而逐漸進(jìn)入“制藥人”視野的一種核酸分子絕對定量技術(shù)。其實(shí)早在1999 年，腫瘤基因組學(xué)專家bert vogelstein和kenneth w kinzler就在美國科學(xué)院院刊 pnas 上提出了“第三代 pcr”數(shù)字 pcr（digital pcr，dpcr）的概念。
目前市面上常見的dpcr主要有兩種：微滴式dpcr（dropletd pcr，ddpcr）和芯片式dpcr（chip dpcr，cdpcr）技術(shù)。
盡管dpcr被稱作第三代pcr技術(shù)，但因其存在通量不高、操作復(fù)雜、檢測成本高等問題，所以想要成為核酸擴(kuò)增領(lǐng)域的主流技術(shù)尚需時(shí)日。
bio-rad的微滴數(shù)字pcr
part02自動化技術(shù)變革概述
回顧歷史，人類社會經(jīng)歷了多次革命，其中科學(xué)革命帶動技術(shù)革命，技術(shù)革命又帶動工業(yè)革命，而人類也逐漸從蒸汽時(shí)代（18世紀(jì)）、電氣時(shí)代（19世紀(jì)）、信息時(shí)代（20世紀(jì)）進(jìn)入到了智能時(shí)代（21世紀(jì)）。自動化技術(shù)是緊密圍繞社會發(fā)展和生產(chǎn)需要而形成和發(fā)展起來的。
早在中國古代，就有諸多人們創(chuàng)造并且利用工具來進(jìn)行紡織、造紙、辨別方向以及祭祀占卜、活字印刷等記載。而十七世紀(jì)的歐洲也相繼涌現(xiàn)了諸如自動進(jìn)位的加法器、鐘表等自動化雛形，到十八世紀(jì)末期十九世紀(jì)初，人們造出了蒸汽機(jī)，并且實(shí)現(xiàn)了機(jī)器代替人力的變革。
到了20世紀(jì)40年代，美國福特公司的機(jī)械工程師d.s.哈德首先提出用“自動化”一詞來描述生產(chǎn)過程的自動操作。隨后，在石油、化工、冶金、機(jī)械制造、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)戎校詣踊夹g(shù)被逐漸應(yīng)用和推廣。尤其隨著信息化發(fā)展，自動化與信息化相結(jié)合，推動著人類社會不斷進(jìn)步。
在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，對于自動化、信息化、智能化制造的需求也日益強(qiáng)烈。2021年國家工信部、發(fā)改委等聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，其中就提出“加快推進(jìn)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國建設(shè)，深入實(shí)施智能制造、綠色制造和質(zhì)量提升行動，提高藥品、醫(yī)療器械全生命周期質(zhì)量管理水平和產(chǎn)品品質(zhì)，推動醫(yī)藥工業(yè)化、智能化和綠色化發(fā)展，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等新一代信息技術(shù)和制造體系融合，提高全行業(yè)質(zhì)量效益和核心競爭力。”
part03如何實(shí)現(xiàn)高效核酸擴(kuò)增
隨著人們的生活和工作節(jié)奏越來越快，市場競爭也日益激烈，企業(yè)紛紛開始提倡降本增效和人效。技術(shù)變革以及現(xiàn)實(shí)社會需求是推動制藥行業(yè)不斷進(jìn)步以及企業(yè)從行業(yè)競爭中脫穎而出的強(qiáng)大動力。于是，在這些因素的滋養(yǎng)下，自動化技術(shù)的發(fā)展也越來越迅猛。
生物醫(yī)藥工廠中，除了生產(chǎn)工藝過程在逐漸實(shí)現(xiàn)自動化流水線之外，質(zhì)量檢測實(shí)驗(yàn)室中諸如自動化核酸提取儀取代手工提取，自動化洗板機(jī)取代手工洗板，自動化移液工作站取代手工移液等，同樣可以看到自動化的身影。
目前定量pcr技術(shù)已然成為核酸檢測中的主流手段，自動化核酸提取儀在定量pcr實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。
翌圣auto-pure 32a全自動核酸提取儀
但是，這還不夠。高昂的pcr實(shí)驗(yàn)室建造和維護(hù)費(fèi)用以及對快速、高靈敏檢測手段的需求，依然是掣肘短貨架期細(xì)胞制品快速中控以及放行檢測的一大痛點(diǎn)。
#重磅上新“自動化核酸提取檢測系統(tǒng)”！翌圣生物即將重磅上市的“自動化核酸提取檢測系統(tǒng)”，把pcr實(shí)驗(yàn)室濃縮為不到2平方米的空間內(nèi)，解決了建造pcr實(shí)驗(yàn)室的高昂成本和后期維護(hù)費(fèi)用。在實(shí)驗(yàn)方面，該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)速度快、高靈敏、防污染等實(shí)驗(yàn)需求，而且真正做到了“樣本進(jìn)，結(jié)果出”。既省去了建造pcr實(shí)驗(yàn)室的投入費(fèi)用，又能夠提高檢測效率并且很好的解決了核酸污染控制問題。目前本系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過不同生物制品核酸殘留檢測、核酸安全性檢測等方法的適用性驗(yàn)證，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥企業(yè)檢測實(shí)驗(yàn)室中。
01產(chǎn)品概覽設(shè)備內(nèi)按照pcr實(shí)驗(yàn)要求將試劑制備，核酸提取，擴(kuò)增檢測進(jìn)行了獨(dú)立分區(qū)；
每個(gè)分區(qū)有雙門區(qū)隔，且進(jìn)行了壓差設(shè)計(jì)；
有獨(dú)立的梯度負(fù)壓物流通道；
配備獨(dú)立的高效過濾系統(tǒng)和紫外滅菌裝置；
檢測通量96t/次，與市面上現(xiàn)行qpcr儀主流通量一致；
內(nèi)置qpcr檢測裝置配備5個(gè)檢測通道。
02產(chǎn)品優(yōu)勢成本控制：一臺系統(tǒng)即可代替pcr實(shí)驗(yàn)室完成核酸檢測工作；
自動化：能夠?qū)崿F(xiàn)核酸檢測全流程自動化；
速度快：核酸提取+qpcr檢測全流程，第1批2.5～3小時(shí)出結(jié)果，后續(xù)～1小時(shí)/批；
防污染：嚴(yán)格進(jìn)行pcr實(shí)驗(yàn)分區(qū)，自動化操作避免外源引入污染，保證陰性結(jié)果不會出現(xiàn)假陽；
高靈敏：經(jīng)過不同核酸檢測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，檢測靈敏度等于甚至優(yōu)于使用獨(dú)立的qpcr儀器；
高實(shí)驗(yàn)成功率：實(shí)驗(yàn)流程自動化，避免了人工操作誤差從而大大提高實(shí)驗(yàn)成功率。
高匹配：該系統(tǒng)能夠匹配翌圣生物核酸檢測系列產(chǎn)品，為企業(yè)客戶提供更加完善的質(zhì)控解決方案。
總結(jié)工業(yè)4.0已然來臨，雖然隨著疫情過去，整個(gè)生物醫(yī)藥市場相對冷靜，但這場生物醫(yī)藥的變革絕不是結(jié)束，而是冷靜思考后的蓄勢待發(fā)。如何能夠緊跟政策，抓住機(jī)遇提前布局，對于生物醫(yī)藥行業(yè)至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)：1.randall k. saiki, et al. enzymatic amplification of β-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia. science, vol. 230, 1985: 1350-1354.2.randall k. saiki, et al. primer-directed enzymatic amplification of dna with a thermostable dna polymerase. science, vol. 239, 1988: 487-491.3.kary b. mullis and fred a. faloona. specific synthesis of dna in vitro via a polymerase-catalyzed chain reaction. methods in enzymology, vol.155, 1987:335-350.4.“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，工信部聯(lián)規(guī)〔2021〕217號
翌圣質(zhì)控產(chǎn)品推薦產(chǎn)品定位
產(chǎn)品名稱
貨號
規(guī)格
樣本核酸提取
molpure® magnetic residual dna sample preparation kit磁珠法殘留dna樣本前處理試劑盒（瓶裝）
18461es25/60
25 t/100 t
molpure® mag32 residual dna sample preparation kit fa磁珠法殘留dna樣本前處理試劑盒fa（預(yù)封裝）
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2×16 t/6×16 t
molpure® mag32 residual dna sample preparation kit fa (prepackaged, pointed bottom plate)磁珠法殘留dna樣本前處理試劑盒fa（預(yù)封裝，尖底板）
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2×16 t/6×16 t
auto-pure 32a automated nucleic acid extraction system auto-pure 32a全自動核酸提取儀
80501es
32通量
宿主殘留dna檢測
cho host cell dna residue detection kit（2g）cho宿主細(xì)胞dna殘留檢測試劑盒（2g）
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hek293 host cell dna residue detection kit （2g）hek293宿主細(xì)胞dna殘留檢測試劑盒（2g）
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vero host cell dna residue detection kit（2g）vero宿主細(xì)胞dna殘留檢測試劑盒（2g）
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e.coli host cell dna residue detection kit（2g）e.coli宿主細(xì)胞dna殘留檢測試劑盒（2g）
41308es50/60
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hansenula polymorpha host cell dna residue detection kit
漢遜酵母宿主細(xì)胞dna殘留檢測試劑盒
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50 t/100 t
殘留dna片段分析
vero host cell residue dna size analysis kitvero宿主細(xì)胞殘留dna片段分析試劑盒
41314es70/74
4×50 t/4×100 t
hek293 host cell residue dna size analysis kithek293宿主細(xì)胞殘留dna片段分析試劑盒
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4×50 t/4×100 t
宿主殘留rna檢測
e.coli host cell rna residue detection kite.coli宿主細(xì)胞rna殘留檢測試劑盒
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50 t/100 t
風(fēng)險(xiǎn)基因檢測
sv40lta&e1a residue dna detection kitsv40lta&e1a殘留dna檢測試劑盒
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50 t/100 t
replication-competent lentivirus (rcl) detection kit復(fù)制型慢病毒(rcl)檢測試劑盒
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50 t/100 t
car/tcr copynumber detection kitcar/tcr基因拷貝數(shù)檢測試劑盒
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50 t/100 t
支原體檢測
mycaway™ mycoplasma real-time qpcr detection kit 支原體qpcr檢測試劑盒（探針法）
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25 t/100 t
宿主殘留蛋白檢測
e.coli hcp elisa kite.coli hcp elisa檢測試劑盒
36712es48/96
48 t/96 t
hek293 hcp elisa kithek293 hcp elisa檢測試劑盒
36713es48/96
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cho hcp elisa kit (cho-k1)cho hcp elisa檢測試劑盒(cho-k1)
36714es48/96
48 t/96 t
核酸酶殘留檢測
ucf.me®ultranuclease elisa kit
全能核酸酶檢測試劑盒
36701es96
96t
ucf.me® ultranuclease（m）elisa kit全能核酸酶（m級）檢測試劑盒
36702es48/96
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salt active ultranuclease elisa kit耐高鹽全能核酸酶elisa試劑盒
36703es48/96
48 t/96 t
其他蛋白殘留檢測
protein a elisa kitprotein a elisa檢測試劑盒
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48 t/96 t
t7 rna polymerase elisa kitt7 rna聚合酶elisa檢測試劑盒
36705es48/96
48 t/96 t
inorganic pyrophosphatase elisa kit無機(jī)焦磷酸酶elisa檢測試劑盒
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48 t/96 t
murine rnase inhibitor elisa kit鼠源rnase抑制劑elisa檢測試劑盒
36707es48/96
48 t/96 t
vaccinia capping enzyme elisa kit牛痘病毒加帽酶elisa檢測試劑盒
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48 t/96 t
rnase/dnase殘留檢測
rnase viability assay kit (fluorescent labeling)rnase活性檢測試劑盒（熒光標(biāo)記法）
41309es96/97
1×96 t/5×96 t
dnase viability assay kit (fluorescent labeling)dnase 活性檢測試劑盒（熒光標(biāo)記法）
41322es48/68
48
產(chǎn)品中心