一、技術(shù)原理與平臺特點(約 300 字)
3500 系列遺傳分析儀基于 Sanger 毛細管電泳(capillary electrophoresis)技術(shù),是經(jīng)典的一代 DNA 分析平臺,擁有 8 通道(3500)和 24 通道(3500xL)兩種配置,可根據(jù)檢測通量需求靈活選擇。其核心模塊包括:固態(tài) 505?nm 激光檢測、預(yù)裝 POP-4/POP-6/POP-7 性能優(yōu)化聚合物、多種長度毛細管(36?cm 或 50?cm)、RFID 追蹤耗材系統(tǒng)、電子化軟件控制與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。這些技術(shù)結(jié)合使得儀器在自動化、準確性、通量與易用性上表現(xiàn)優(yōu)異。
二、核心優(yōu)勢匯總(約 300 字)
高準確性與一致性:得益于成熟的 Sanger 技術(shù)、多點檢測與穩(wěn)定光電系統(tǒng),實現(xiàn)高保真堿基識別與可靠峰型。
通量靈活:8 通道適合中等通量,24 通道則顯著提高樣本處理量,每日可處理數(shù)百至千孔級樣本,適應(yīng)科研與臨床需求。
應(yīng)用多樣性:支持測序、片段分析、STR/法醫(yī)鑒定、SNP 驗證、MLPA、AFLP、LOH、微衛(wèi)星分析(MSI)等多種工作流,極具擴展性。
簡化操作與管理:RFID 標簽跟蹤試劑與耗材,軟件直觀圖形界面指導(dǎo)操作,自動校準與維護計劃提升儀器可用性與減少人為失誤。
節(jié)能環(huán)保設(shè)計:3500xL 在空閑與運行狀態(tài)下分別比前代節(jié)能 58% 與 85%,同時減少材料用量,環(huán)境負擔更輕。
三、核心應(yīng)用領(lǐng)域概覽(約 400 字)
1. DNA 序列測定(Sequencing)
de novo 測序與重新測序(resequencing): 基于 Sanger 技術(shù)識別特定基因區(qū)、突變位點,為樣本驗證及基因克隆提供高度可靠的讀長與堿基準確率。
克隆驗證與質(zhì)控(Clone QC):快速鑒定克隆插入結(jié)構(gòu)完整性,用于質(zhì)粒構(gòu)建、表達載體檢測等。
2. 片段分析(Fragment Analysis)
STR 和法醫(yī)鑒定:配合 GlobalFiler、Yfiler 等商業(yè)試劑盒進行人類遺傳分析,用于法醫(yī)取證、樣本相容性鑒定,且廣泛使用于刑偵與親子鑒定實驗室。
微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)分析:在腫瘤研究及診斷中評估 MSI 狀態(tài),依托于標準 MSI 分析系統(tǒng)對腺瘤及癌細胞系評估Promega。
AFLP / LOH / MLPA / MLST:用于植物、微生物基因分型、基因敲除研究,亦適用于多基因家系分析。
3. SNP 驗證與基因型分型(Genotyping)
通過單堿基延伸方法(SNaPshot)結(jié)合 CE 技術(shù)對關(guān)鍵 SNP 位點進行高敏感分析和驗證,在藥物基因組、群體遺傳研究、關(guān)聯(lián)分析中發(fā)揮重要作用。
4. 微生物與真菌研究
實驗室對目標基因或內(nèi)含子區(qū)進行 PCR-擴增后,采用 3500 儀器完成測序與片段分析,用于菌種鑒定、耐藥判定、基因多樣性研究。
四、科研應(yīng)用場景深入(約 400 字)
遺傳多樣性與系統(tǒng)發(fā)育研究
利用 STR、AFLP、SNP、MLST 技術(shù)對動植物群體進行遺傳多樣性評估與親緣關(guān)系推斷。3500 憑借高通量定量能力,適合復(fù)雜群體遺傳研究設(shè)計。
腫瘤微衛(wèi)星分析和 MSI 檢測
使用 MSI Kits + 3500 系統(tǒng)進行腫瘤樣本定量檢測及 MSI 狀態(tài)評估,是癌癥診斷及預(yù)后判定的重要手段。
基因克隆與質(zhì)粒驗證
對插入片段長度、突變狀況進行質(zhì)量控制,在藥物開發(fā)及科研生產(chǎn)中廣泛采用。
功能性 SNP 篩選
針對藥物代謝基因 CYP 系列或毒性位點中的 SNP,進行序列驗證與樣本分型,適用于藥物基因組及精準醫(yī)學(xué)研究。
微生物系統(tǒng)分類與進化研究
針對 16S rRNA、ITS 區(qū)開展序列比對與聚類分析,實現(xiàn)菌群分類與進化測定。
五、臨床及診斷應(yīng)用(約 300 字)
雖然 3500 系列主要為 RUO(research-use only),但其 Dx 版本(3500 Dx、3500xL Dx)在多地區(qū)具備 IVD 認證,可用于診斷級應(yīng)用。臨床常見應(yīng)用包括:
遺傳性疾病 SNP 驗證;
癌癥 MSI 狀態(tài)評估;
捐贈者微衛(wèi)星取樣分析;
病原菌序列驗證;
篩查新生兒遺傳病常見突變等。
六、法醫(yī)與人類識別(約 300 字)
3500 系列專為 HID 應(yīng)用增加配套設(shè)置,并與 GeneMapper ID?X 軟件兼容,是多個司法鑒定中心標準設(shè)備。典型工作流程:
樣本如血跡、毛發(fā)、骨骼 DNA 抽提并 PCR;
使用 STR 檢測試劑盒(如 GlobalFiler)標記;
3500 系統(tǒng)進行電泳分離,數(shù)據(jù)采集;
GeneMapper 軟件實現(xiàn)峰群識別、對照數(shù)據(jù)匹配、報告生成。
3500 具有通量高、靈敏度強、操作簡單、數(shù)據(jù)可審計等特點,是法醫(yī)基因組實驗室的核心設(shè)備。
七、生物制藥與質(zhì)控(約 250 字)
在生物制劑企業(yè)及制藥企業(yè)中,3500 儀器可用于:
質(zhì)粒鑒定:包括插入片段、突變與純度確認;
宿主細胞遺傳穩(wěn)定性評估:使用 STR 對細胞株來源鑒別;
生物制品批次一致性檢測:如疫苗載體 DNA 測序質(zhì)量檢查。
其自動化操作、RFID 追蹤與數(shù)據(jù)記錄功能,有助于滿足 GMP/GLP 管理要求。
八、微生物公共衛(wèi)生與耐藥監(jiān)控(約 250 字)
用于微生物耐藥基因片段測序、毒力基因確認、分子流行病學(xué)研究。MSI、AFLP、MLST 等技術(shù)適用于醫(yī)藥級菌種分類、耐藥基因監(jiān)測與流行病溯源。
九、植物與農(nóng)業(yè)遺傳(約 250 字)
對作物種質(zhì)庫進行 DNA 指紋建立,進行群體遺傳多樣性研究、分子育種輔助選擇(MAS),并檢測轉(zhuǎn)基因片段整合穩(wěn)定性,適用于農(nóng)業(yè)科研與種業(yè)質(zhì)量控制。
十、教學(xué)與科研平臺(約 200 字)
高校與研究所將 3500 系統(tǒng)作為教學(xué)平臺,用于學(xué)生染料標記片段分析、生物信息學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練及 Sanger 測序訓(xùn)練,培養(yǎng)研究操作能力。
十一、工作流程集成與實驗室信息系統(tǒng)(約 250 字)
3500 系統(tǒng)與 LIMS、Thermo Fisher Connect 等系統(tǒng)對接,通過 USB、RS?232 或網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸與管理。支持 21 CFR Part 11 審計追蹤、用戶權(quán)限控制、事件記錄。RFID 便利科研記錄與 GLP 管理。
十二、操作效率與節(jié)約(約 200 字)
通量對比:8 通道每日約 96 樣本,24 通道系統(tǒng)提升 3 倍通量
節(jié)能環(huán)保:空閑與運行模式下每日節(jié)省能源達約 58–85%;
耗材掌控:RFID 和軟件記錄使用次數(shù),減少試劑浪費,控制成本。
十三、用戶反饋與評價(約 200 字)
實際使用者高度評價3500 的易用性與結(jié)果質(zhì)量:
“Fully automated, reliable and easy to use machine – highly recommend for genomics”
“Fundamental tool in the analysis of DNA in forensics. Easy to use, great reproducibility.”
綜合評價顯示其在科研、法醫(yī)、臨床等多領(lǐng)域具有高實用價值。
十四、維護與質(zhì)量控制(約 200 字)
標準維護建議包括:
每日檢查 Polymer、緩沖液及陣列 RFIDs;
定期清洗注射口、電極、毛細管;
每月進行光譜校準;
每季度更換注射器部件;
儀器閑置時及時更換聚合物并維護環(huán)境條件。
十五、未來發(fā)展與趨勢(約 200 字)
盡管 NGS 技術(shù)普及,3500 系統(tǒng)在以下方面仍具優(yōu)勢:
長讀長精度高:適合復(fù)雜重復(fù)區(qū)、GC 富集區(qū)序列驗證;
片段分析保持獨占:尤其在 STR 鑒定、MSI 分析、MLPA 等領(lǐng)域;
平臺融合發(fā)展:未來可向 SeqStudio Flex 等下一代平臺跨越;
高通量要求區(qū)域補充:3500xL 可作為 NGS 前端驗證或者小規(guī)??焖俅_認工具。
十六、總結(jié)(約 200 字)
賽默飛 3500 系列遺傳分析儀憑借高度自動化、RFID 管控、多應(yīng)用支持與高數(shù)據(jù)質(zhì)量,成為科研、法醫(yī)、臨床、農(nóng)業(yè)、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域的多功能平臺。其基于成熟 Sanger 技術(shù)的精確能力使其在特定檢測場景中不可替代。盡管 NGS 日益普及,3500 依舊在高精度驗證與片段分析中具有重要地位。未來,隨著智能互聯(lián)平臺的結(jié)合及耗材節(jié)能升級,該平臺將在多學(xué)科融合領(lǐng)域繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
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