下一代测序技术(NGS)的快速发展,让精准医疗、生命科学研究迈入全新维度。而在这背后,离不开实验室里那些“低调的硬核设备”。本期专刊,我们将带您走进NGS实验全流程,揭开核心仪器设备的神秘面纱——它们如何协同作战,将样本转化为海量基因数据?
NGS实验流程
01、样品制备及提取
02、样品质检
03、文库构建
04、文库质检定量
05、测序及验证
01样本制备提取:精准的“起跑线”
组织研磨/均质仪
充分研磨样品,应用于对生物样品的DNA提取实验分析,确保样品前处理的理想效果;
TGrinder H24R组织研磨低温均质仪品牌:天根生化 | 全自动样品快速研磨仪品牌:净信 |
TGrinder H24R组织研磨低温均质仪品牌:天根生化 | 全自动样品快速研磨仪品牌:净信 |
TGrinder H24R组织研磨低温均质仪品牌:天根生化 | 全自动样品快速研磨仪品牌:净信 |
核酸提取仪
高效提取DNA/RNA,确保样本纯度与完整性。
关键指标:通量(单批次处理样本数)、兼容性(血液、组织、FFPE等样本类型)
TGuide S16 全自动核酸提取纯化仪品牌:天根生化 | TGuide S32 Pro核酸提取纯化仪品牌:天根生化 |
TGuide S16 全自动核酸提取纯化仪品牌:天根生化 | TGuide S32 Pro核酸提取纯化仪品牌:天根生化 |
TGuide S16 全自动核酸提取纯化仪品牌:天根生化 | TGuide S32 Pro核酸提取纯化仪品牌:天根生化 |
02文库构建:从“原料”到“标准化产品”
片段化设备—超声破碎仪
声波能量将DNA剪切至特定长度。
非接触式超声波破碎仪品牌:Diagenode | 高通量声波基因组剪切仪品牌:净信 |
非接触式超声波破碎仪品牌:Diagenode | 高通量声波基因组剪切仪品牌:净信 |
非接触式超声波破碎仪品牌:Diagenode | 高通量声波基因组剪切仪品牌:净信 |
真空离心浓缩仪
高效去除样品中的溶剂,同时保护样品的生物活性和化学结构,确保文库构建的质量和效率。
离心真空浓缩仪品牌:富睿捷 |
离心真空浓缩仪品牌:富睿捷 |
自动化建库工作站
优势:减少人为误差,实现末端修复、加接头、PCR扩增等步骤的全流程自动化。
适用场景:大规模临床检测或高通量研究项目。
全自动基因测序文库制备仪UNIPre-1品牌:铭毅智造 |
全自动基因测序文库制备仪UNIPre-1品牌:铭毅智造 |
PCR仪
核心任务:扩增文库,增加测序信号强度。
选择要点:温控精度、升降温速度(影响扩增效率)。
ProFlex PCR System PCR仪品牌:ThermoFisher | RePure-T智能梯度PCR仪(三槽)品牌:柏恒 |
ProFlex PCR System PCR仪品牌:ThermoFisher | RePure-T智能梯度PCR仪(三槽)品牌:柏恒 |
ProFlex PCR System PCR仪品牌:ThermoFisher | RePure-T智能梯度PCR仪(三槽)品牌:柏恒 |
03测序仪:数据生产的“超级引擎”
主流测序平台
Illumina :通量王者,单次运行可产出6Tb数据,适合全基因组测序或大规模队列研究。
MGI :国产标杆,超高通量+低成本,强势进军临床市场。
NovaSeq 6000基因测序仪品牌:illumina | MGISEQ-2000RS FluoXpert多组学分析仪品牌:MGI(华大智造) |
NovaSeq 6000基因测序仪品牌:illumina | MGISEQ-2000RS FluoXpert多组学分析仪品牌:MGI(华大智造) |
NovaSeq 6000基因测序仪品牌:illumina | MGISEQ-2000RS FluoXpert多组学分析仪品牌:MGI(华大智造) |
04质控与验证:不容忽视的细节
质检(样品质检/文库质检):
1、Qubit荧光定量仪,确保核酸浓度符合建库要求。
2、凝胶电泳:评估DNA片段的大小分布和质量
Qubit 4(Flex) Fluorometer荧光计品牌:ThermoFisher | 多功能成像系统品牌:申花科技 |
Qubit 4(Flex) Fluorometer荧光计品牌:ThermoFisher | 多功能成像系统品牌:申花科技 |
Qubit 4(Flex) Fluorometer荧光计品牌:ThermoFisher | 多功能成像系统品牌:申花科技 |
数字PCR(ddPCR)
**定量文库浓度,避免测序失败;以及对测序结果的验证。
全自动数字PCR一体机品牌:Sniper | 全自动高通量数字PCR仪品牌:Sniper |
全自动数字PCR一体机品牌:Sniper | 全自动高通量数字PCR仪品牌:Sniper |
全自动数字PCR一体机品牌:Sniper | 全自动高通量数字PCR仪品牌:Sniper |
05其他设备,小身躯大能量
离心机、混匀仪、金属浴、磁力架、移液器等;
NGS实验的成功,既需要“高精尖”设备的加持,更离不开对应用场景的精准匹配:
临床诊断:优先考虑自动化、合规性。
科研探索:侧重灵活性和技术前沿性。
成本敏感场景:关注国产替代。