佰臻/威特芯片实验室平台
佰臻/威特芯片实验室平台系统(图2-35)是结合了分子生物学、微射流、微电子技术,把未来的诊断和检测技术实现于今的先进平台系统。该系统与威特芯片一起使用,整合了PCR和微阵列(Microarray)两种强大的分子生物学技术。
1. 检测原理
佰臻/威特平台的温度控制系统(Themal Control System,TCS)是一种高精度热循环仪,由它来驱动芯片。该温度控制系统得益于高传导材料,集成的加热与温度传感器让调控更加优秀,加热调控速率为40℃/S,冷却调控速率为10℃/S,温度调控精度达到0.1℃/S,令PCR循环更加迅速,20-60分钟即可得到足量的PCR特异性产物。系统采用模块化设计,可以同步或不同步运行五个不同的检测程序,而不必等所有模块完成其循环,用户可以通过自主设置来满足大型诊断或即时检验的应用需求。
光学阅读仪是一个能在几秒内完成芯片识别和分析的灵敏设备。它拥有强力LED光源,可自动选择最佳的光学设置,操作简便,特别适合即使检验(POC)。配合佰臻/威特平台软件,可以为实验室的专家用户提供非常详细的微阵列分析报告,也可为即时检验现场的基本用户提供简要的诊断报告。
此外,该平台还配有一个条码阅读器,可以读取每张芯片上独特的条形码,匹配软件系统及光学阅读仪。每张威特芯片尺寸为2.54cm×7.62cm,将微距阵构建于特殊的半导体材质上,为芯片运转提供必需的机械学、热力学、电学及微流体学支持。每张芯片都具有卓越的表面特性,独立探针数可达500个以上。
佰臻/威特芯片采用片上实验室(Lab-on-Chip)制备工艺,利用细微加工技术在微型芯片上制作成溶液流动的微小通道网络,将在实验室进行的各种操作分析集成在一只类似半导体集成电路的微型芯片上。用户可充分体验到该芯片在诊断中带来的好处—快速及准确的诊断,并且避免了实验室常规仪器的复杂操作。芯片检验原理的核心是聚合酶链式反应(PCR)。获得的样品初步处理后可以和芯片上的独立探针进行杂交后,进行PCR或者定量PCR(RT-PCR),使用温度控制系统对芯片进行处理,使用光学阅读仪进行数据采集,并使用相应的威特生物软件继续拧数据的分析,来达到检验样品的目的。
2. 技术特点
当下,无论对于监测还是遏制病原性疾病的爆发,传统方法在鉴定致病菌方面均需较多时间和精力,而这将延迟相关卫生部门的反应时间。佰臻/威特实验室平台系统结合两项强大的分子生物学技术,可在一次反应中同时对多种病原体进行快速的监测、区分和鉴定。例如,佰臻/威特的流感芯片,能够提供流感病毒的全谱监测,使医疗机构可迅速采取措施控制流感的传播甚至肆虐;食源性芯片可在一次反应中同时实现大多数食源性病原体的监测、区分和鉴定,协助食品安全部门迅速监测食源性疾病的爆发。产品技术特点包括:
(1) 新:采用国际先进技术,是世界上第一个整合PCR和微阵列的平台,国内科技查新无同类产品;靶板灵活可调,探针可迅速更新,以涵盖对变异病原菌株的检测,从而保证更广泛的监测范围。
(2) 简:设计简约,体积小巧,方便携带;操作简单,芯片内置PCR微反应器,自动化完成反应,生物软件可自动分析微矩阵获得结果。
(3) 快:整个反应过程仅需要2个小时,PCR产量等同于常规PCR仪,但反应速度比常规PCR仪快40%,短时间内即可完成流体操作;且每个反应装置可独立使用,也可同时使用以实现高通量检测。
(4) 活:芯片可定制,探针可更新,应用灵活多变,且一张芯片进行多重诊断及检测,每一靶病原由多个探针检测,可检测病原体亚型;并可根据检测目的设定PCR解决方案。
(5) 准:多重保障使每张芯片均能有效使用;独有的微流体表面,支持生物学反应,不影响PCR反应结果;反应体系内部设有阳性对照以保证PCR和杂交结果准确有效。
3. 应用领域
(1) 甲型和乙型流感检测
(2) 食源性病原体检测
(3) 生物反恐
(4) 其他感染性疾病检测
(5) 个性化用药
(6) 癌症检测