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二代測(cè)序核酸質(zhì)控篇 -- Labchip GX Touch 微流控芯片金標(biāo)準(zhǔn)!

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 在高通量二代測(cè)序(NGS)實(shí)驗(yàn)操作過程中,文庫(kù)構(gòu)建是必不可少的步驟,文庫(kù)構(gòu)建的質(zhì)量直接影響后續(xù)測(cè)序結(jié)果可靠性與準(zhǔn)確性,所以,文庫(kù)構(gòu)建后的質(zhì)控就顯得非常重要,目前PerkinElmer公司的Labchip GX系列生物分子分析儀(圖1,又名全自動(dòng)微流控電泳系統(tǒng))因其具有通量高、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)便以及使用成本低的優(yōu)勢(shì),而成為了全球主流二代測(cè)序公司推薦的文庫(kù)構(gòu)建質(zhì)控設(shè)備,在Illumina公司的官方網(wǎng)站上,Labchip GX是主要推薦的型號(hào)。

圖1. LabChip GX Touch,“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電泳實(shí)驗(yàn)室

(一)LabChip Touch 電泳的工作原理

LabChip 電泳在小型微流體芯片上進(jìn)行(圖 2)。在分析前,將試劑裝載到芯片的各個(gè)孔中。這些孔與蝕刻有微小通道的石英片基相連,每個(gè)微通道僅有人的發(fā)絲粗細(xì)。

將芯片裝載入 LabChip GX Touch 系統(tǒng)后,芯片孔與鉑電極接觸,由鉑電極提供電壓和電流控制。系統(tǒng)機(jī)械臂將微孔板上的樣品孔直接移動(dòng)到芯片的毛細(xì)管“吸管”下方,約 150 nL 樣品被抽吸到芯片上。樣品染色和脫色由系統(tǒng)平臺(tái)自動(dòng)完成。待分析樣品逐一被電泳分離,樣品條帶被激光誘導(dǎo)的熒光檢測(cè)。通過 ladder 及內(nèi)標(biāo)確定各條帶的大小和濃度。在各樣品分析之間清洗吸管,從而消除了交叉污染或殘留。

圖2:用于基因組學(xué)應(yīng)用的Labchip

(二)LabChip Touch 的特點(diǎn)

Labchip GX 觸屏簡(jiǎn)化了樣品分析

LabChip® GX Touch 微流體技術(shù)簡(jiǎn)化了平板電泳的諸多人工步驟,采用便捷的觸摸屏界面,即使是臨時(shí)用戶都可很快上手,方便準(zhǔn)備和運(yùn)行樣品。LabChip GX Touch 軟件能夠通過最少量的人工選擇運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)查看軟件模塊可幫助科學(xué)家從遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)室的工作區(qū)查看已完成的樣品。軟件的使用許可證無(wú)數(shù)量限制,同事之間可共享數(shù)據(jù),使得項(xiàng)目合作變得簡(jiǎn)單而直接。

 量化評(píng)價(jià) RNA 和 DNA 樣品完整性,確保只有最佳的樣品用于下游分析檢測(cè)

     Labchip GX Touch 自動(dòng)完成DNA和RNA樣品分析和測(cè)序前的QC。通過電泳分離,為新一代測(cè)序樣品制備及時(shí)提供核酸大小、濃度數(shù)據(jù)及樣品質(zhì)量的定性分析。

(三)LabChip Touch 的應(yīng)用

快速分析RNA

系統(tǒng)可以分析大小在 100 至 6,000 個(gè)核苷酸范圍的 RNA樣品。LabChip Touch 平臺(tái)提供了易于理解的 RNA 濃度以及核糖體RNA的比例,與 RNA 質(zhì)量評(píng)分共同用作完整性評(píng)價(jià)指標(biāo)(圖 3)。RNA 質(zhì)量評(píng)分 (RQS) 是對(duì)樣品的質(zhì)量和完整性的量化評(píng)價(jià),可預(yù)測(cè)下游基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)(如芯片分析或?qū)崟r(shí) PCR等)的成功幾率。系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)諸如峰高、峰面積、濃度等,并將其儲(chǔ)存為文本文件和表格等電子化數(shù)據(jù)。這些參數(shù)組合被用于確定 RQS 值。經(jīng)驗(yàn)證,RQS 與 Agilent®RIN(RNA 完整性指數(shù))密切相關(guān)并遵循相同的 0 - 10 量化評(píng)級(jí)。

圖 3. RNA 電泳圖譜,其中展示 18S 和 28S 峰

DNA 樣品降解評(píng)分

盡管核酸濃度和純度的定量測(cè)量已得到廣泛應(yīng)用并已擴(kuò)展到對(duì)大量樣品進(jìn)行分析,但對(duì)核酸大小和降解程度的檢測(cè)仍然使用瓊脂糖凝膠電泳分離 DNA,以及通過溴化乙錠或其他嵌入染料進(jìn)行觀察的方法,需要許多人工操作并有一定技巧要求。

為 LabChip GX Touch 系統(tǒng)開發(fā)的基因組 DNA 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性的引入了基因組 DNA 質(zhì)量評(píng)分(GQS),替代傳統(tǒng)的凝膠電泳。所提供的電子數(shù)據(jù),兼容實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)、可以輕松歸檔和分發(fā)。LabChip GX gDNA 實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性、自動(dòng)化及通量克服了基于凝膠的方法分析樣品大小和評(píng)估降解程度的種種局限。在 30 - 60 秒內(nèi)快速描述 25 - 12000 bp 的 DNA 樣品的指征(對(duì)于 gDNA 完整性檢測(cè)上限可達(dá) 40000 bp),節(jié)約用于大小及定量分析的時(shí)間和寶貴資源(圖 4、5)。

圖 4. DNA 電泳圖譜及對(duì)應(yīng)的虛擬膠圖

圖5:以電泳圖譜展示的基因組DNA質(zhì)量評(píng)估(GQS)圖

(四)用于定量分析檢測(cè)降解RNA樣品的實(shí)例

RNA 質(zhì)量通過以下指標(biāo)評(píng)價(jià)評(píng)估:

• 28S/18S 高度比                                   • Fast Area 占比

• 28S/18S 面積比                                   • 檢測(cè)到的 28S 片段

• 總面積中 28S 的占比                            • 檢測(cè)到的 18S 片段

• 總面積中 18S 的占比

圖6:從上至下顯示 RNA 樣品的降解過程,強(qiáng)制性的對(duì)完整的 RNA 通過加熱一系列指定時(shí)間使之降解,以展示樣品的降解過程。

(五)PE labchip 微流體芯片技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

◆  同一平臺(tái),實(shí)現(xiàn):  

從起始樣品(gDNA、Total RNA)到ready-to-use library的全面質(zhì)控

常規(guī)(ng級(jí))及痕量(pg級(jí))靈敏度的QC

提供RNA完整性指數(shù)(RQS)及基因組DNA完整性指數(shù)(GQS)

◆  更低的運(yùn)行成本:芯片可重復(fù)使用,且批處理通量靈活無(wú)浪費(fèi)

◆  更好的數(shù)據(jù)質(zhì)量:自動(dòng)上樣 = 避免手動(dòng)點(diǎn)樣誤差 = 更準(zhǔn)確的定量

◆  兩個(gè)型號(hào)分別適用于中低通量及中高/超高通量NGS實(shí)驗(yàn)室:

LabChip GX Touch 24:1-24+/天

LabChip GX Touch HT: 1-384+/天

 

更多信息,請(qǐng)?jiān)L問:www.perkinelmer.com/labchip

 

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