生物樣本中的核酸(DNA/RNA)會因為核酸酶、溫度、pH值、微生物、自身化學性質等因素而發生被動或主動降解。然而,當前市面上主流的生物樣本保存技術和產品并非專門為分子診斷而開發。
作為分子診斷的第一步——高質量的核酸樣本保存,對于分子診斷意義重大,近年來已逐漸被WHO、FDA和CDC所重視。高質量的生物樣本保存,需要達到完整、保真和安全的目的,針對檢測而言,樣本保存所秉承的理念為:
-高質量的輸入才有高質量的輸出;
-垃圾輸入=垃圾輸出。
白堊紀生物科學家一直致力于給分子診斷行業提供更多“核芯”技術,核酸樣本保存技術即為其中之一。傳統的核酸樣本轉運方式為:“樣本嚴格的包裝——專業冷鏈運輸——冷凍保存”;“紀者們”創新性的開發了自有專利技術(GeneStoreTM技術),將樣本轉運方式升級為:“普通包裝——室溫運輸——室溫儲存”,極大簡化了樣本轉運和保存的可操作性,提升了分子診斷遠程服務的可行性。
當前,GeneStoreTM核酸樣本保存技術主要服務于三大領域:1)人類基因組DNA檢測和學術研究;2)微生物組學研究;3)傳染性病原體核酸檢測。
圖5? 對拭子DNA產物進行NGS測序
02、唾液樣本DNA保存
數據展示:我們將GeneStoreTM技術對糞便樣本基因組DNA的保存效果與市售產品進行了比較,結果(圖10)顯示:經過GeneStoreTM技術保存的糞便樣本,在第7天和第14天后,DNA依舊主帶清晰未明顯降解,而競品則都已經無法獲得完整性的DNA產物。
01、病毒樣本核酸保存
“紀者們”開發了可用于新冠病毒、非洲豬瘟病毒、甲流、乙流、禽流感等病原體樣本中DNA/RNA保存技術。可實現樣本中病毒DNA/RNA室溫下的長期保存,保存時間最長可達1年之久;同時,該保存液可在1分鐘內快速滅活病原體,避免工作人員二次傳染的風險。
數據展示:如圖11所示,將慢病毒原液(1x108拷貝/mL)分別與PBS(A)、生理鹽水(B)及GeneStoreTM保存液(C),以1:3體積比混合后進行細胞感染實驗。紫外熒光影像結果顯示(C)組無綠色GFP熒光信號,且RT-PCR結果證實慢病毒攜帶的GFP基因無感染細胞及表達,證明本產品可以快速高效滅活病毒。
如圖12所示,將COVID-19假病毒保存于GeneStoreTM保存液中,室溫下保存60日后,用核酸提取試劑盒提取獲得RNA,然后進行RT-PCR檢測。實驗結果顯示本GeneStoreTM保存液針對病毒RNA室溫下保存60天后,Ct值依然未升高,且保存效果明顯優于對照產品(SupplierL)。
02、細菌樣本核酸保存
“紀者們”也開發了系列可用于細菌類微生物樣本中的核酸保存技術。細菌樣本保存領域中,難度最大的為痰液樣本中結核分支桿菌(MTB)及其DNA的保存,針對該應用“紀者們”專門進行了技術公關,成功實現了用于痰液樣本采集、運輸和保存所需要的保存液技術,可確保樣本中細胞、細菌、病毒、支原體等類型核酸(DNA)的穩定,同時保持MTB測試的活力,可用于顯微鏡涂片檢查、微生物培養以及RT-qPCR檢測。現在已廣泛應用于結核桿菌檢測領域;此外,該款產品也應用在了肺癌脫落細胞、肺炎鏈球菌、肺炎支原體和呼吸道病毒等的核酸檢測中。
注:當前,結核病依然是主要的全球性健康問題之一。據WHO估計約1/3的世界人口(或20億人)感染有結核病。在結核病的早期診斷中,痰液是最常被采集的呼吸道樣本。痰液為一種高度粘液狀樣本,從采樣到實驗室進行培養、涂片和顯微鏡檢查之前,必須經過液化和去污染處理。CDC推薦的標準處理方法為“N-乙酰基-L-半胱氨酸(NALC)/氫氧化鈉(NaOH)法”,利用NaOH殺滅污染的細菌,同時幫助樣本液化,但也顯著損害了分枝桿菌(MTB)的生存能力,從而降低了培養檢測的靈敏度。