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定義
恒溫核酸擴增分析儀是一種集成恒溫核酸擴增技術(shù)與實時熒光檢測功能的分子診斷設(shè)備。它能在恒定溫度下快速擴增目標核酸（ＤＮＡ／ＲＮＡ），并同步監(jiān)測擴增過程，實現(xiàn)對病原體、基因突變等的精準、快速檢測。因其無需傳統(tǒng)ＰＣＲ（聚合酶鏈式反應(yīng)）的熱循環(huán)步驟，顯著降低了設(shè)備成本和操作復(fù)雜度，特別適合基層醫(yī)療、現(xiàn)場檢測和急診場景。
核心技術(shù)原理
１． 恒溫核酸擴增技術(shù)
代表技術(shù)：
ＬＡＭＰ（環(huán)介導(dǎo)等溫擴增）：使用４－６條引物，在６０－６５℃恒溫下高效擴增，產(chǎn)物呈莖環(huán)結(jié)構(gòu)。
ＲＰＡ（重組酶聚合酶擴增）：在３７－４２℃模擬體內(nèi)ＤＮＡ復(fù)制，１０－２０分鐘完成擴增。
ＮＥＡＲ（切口酶恒溫擴增）：３７℃反應(yīng)，通過切口酶和聚合酶聯(lián)用實現(xiàn)快速擴增。
共同特點：
無需熱循環(huán)儀（ＰＣＲ儀），僅需維持單一溫度。
擴增效率高（３０－６０分鐘內(nèi)完成），靈敏度可達１－１０拷貝／μＬ。
２． 實時檢測技術(shù)
熒光探針法：
使用ＳＹＢＲ Ｇｒｅｅｎ（嵌入雙鏈ＤＮＡ發(fā)熒光）或特異性探針（如ＦＡＭ／ＨＥＸ標記的ＴａｑＭａｎ探針）。
比色法（部分設(shè)備）：
擴增產(chǎn)物引起ｐＨ值變化（如ＬＡＭＰ產(chǎn)生焦磷酸鎂沉淀），肉眼觀察溶液濁度或顏色變化（如酚紅由紅變黃）。
儀器核心組成
| 模塊 | 功能說明 |
|---|---|
| 溫控系統(tǒng) | 精準維持恒溫（３５－６５℃），誤差≤±０．５℃（關(guān)鍵性能指標）。 |
| 光學(xué)檢測系統(tǒng) | 多通道熒光檢測器（常見２－４通道），支持不同熒光染料同步分析。 |
| 反應(yīng)模塊 | 可容納８－９６孔反應(yīng)管，支持單樣本或多重檢測。 |
| 控制系統(tǒng) | 觸摸屏交互，預(yù)設(shè)程序（如“新冠檢測”“流感分型”），自動分析Ｃｔ值或擴增曲線。 |
| 數(shù)據(jù)輸出 | 內(nèi)置打印機／ＵＳＢ／Ｗｉ－Ｆｉ，直接生成檢測報告（陽性／陰性／數(shù)值結(jié)果）。 |
核心優(yōu)勢
| 特性 | 對比傳統(tǒng)ＰＣＲ |
|---|---|
| 速度 | 檢測全程３０－６０分鐘（ＰＣＲ需２－３小時）。 |
| 設(shè)備要求 | 無需熱循環(huán)模塊，儀器輕便（可便攜式），成本降低５０％以上。 |
| 操作難度 | 免核酸提取（部分試劑盒支持直接加樣），一鍵啟動。 |
| 適用場景 | 基層醫(yī)院、疾控現(xiàn)場、海關(guān)、農(nóng)牧業(yè)田間檢測等。 |
| 抗干擾性 | 對樣本雜質(zhì)耐受度更高（如血液、土壤粗提物）。 |
主要應(yīng)用場景
感染性疾病快速診斷
病毒：新冠病毒、流感病毒、艾滋病毒（ＨＩＶ）、ＨＰＶ分型。
細菌：結(jié)核分枝桿菌、沙門氏菌、耐藥菌基因（如ＭＲＳＡ的ｍｅｃＡ基因）。
遺傳病與腫瘤篩查
地中海貧血基因突變、肺癌ＥＧＦＲ突變、結(jié)直腸癌ＫＲＡＳ檢測。
食品安全與動物疫病
肉類摻假鑒定（牛／豬／雞源性ＤＮＡ）、非洲豬瘟病毒（ＡＳＦＶ）、禽流感病毒。
科研與法醫(yī)學(xué)
物種鑒定、轉(zhuǎn)基因成分檢測、法醫(yī)樣本快速ＳＴＲ分型。
技術(shù)局限性與挑戰(zhàn)
引物設(shè)計復(fù)雜：
ＬＡＭＰ需６條引物，設(shè)計難度高于ＰＣＲ，易引發(fā)非特異性擴增。
多重檢測能力有限：
多數(shù)設(shè)備僅支持２－４靶標同步檢測（遠低于高通量ＰＣＲ的９６孔）。
定量精度不足：
恒溫擴增動力學(xué)復(fù)雜，絕對定量能力弱于ｑＰＣＲ。
壁壘：
ＲＰＡ等核心技術(shù)被跨國企業(yè)壟斷（如ＴｗｉｓｔＤｘ），試劑成本較高。
典型工作流程（以ＬＡＭＰ檢測新冠病毒為例）
樣本前處理：
咽拭子→病毒保存液→裂解（或免提取直接加樣）。
試劑配制：
加入ＬＡＭＰ預(yù)混液（含引物、Ｂｓｔ ＤＮＡ聚合酶）、熒光染料、模板ＲＮＡ。
上機檢測：
設(shè)置程序（６３℃ 擴增３０分鐘 ＋ 熒光采集）。
結(jié)果判讀：
陽性：擴增曲線呈“Ｓ”型上升；
陰性：無擴增曲線（或低于閾值）。
行業(yè)發(fā)展趨勢
一體化集成：
整合核酸提取、擴增、檢測于單設(shè)備（如賽沛ＧｅｎｅＸｐｅｒｔ）。
微流控芯片技術(shù)：
通過微通道實現(xiàn)“樣本進－結(jié)果出”，推動便攜式ＰＯＣＴ發(fā)展。
多組學(xué)聯(lián)用：
結(jié)合ＣＲＩＳＰＲ檢測（如ＳＨＥＲＬＯＣＫ技術(shù)），提升特異性與靈敏度。
人工智能輔助：
ＡＩ算法自動判讀擴增曲線，減少人工誤差。
重要注意事項
質(zhì)量控制：必須包含內(nèi)參基因（如人源ＲＮａｓｅ Ｐ）監(jiān)控樣本質(zhì)量。
污染防控：恒溫擴增產(chǎn)量大，需嚴格分區(qū)操作（試劑配制／擴增／分析區(qū)分離）。
法規(guī)認證：臨床用途需通過ＮＭＰＡ（中國）、ＦＤＡ（美國）、ＣＥ（歐盟）認證。
總結(jié)
恒溫核酸擴增分析儀憑借快速、簡便、低成本的優(yōu)勢，重塑了分子診斷的邊界，尤其在資源有限場景中不可替代。隨著微流控與ＣＲＩＳＰＲ技術(shù)的融合，未來將在傳染病防控、精準醫(yī)療及現(xiàn)場快檢中發(fā)揮核心作用，推動“實驗室診斷”向“床旁診斷”的范式轉(zhuǎn)變。
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