應用優勢

 

• EzMate自動移液系統自動精準的自動化程序，節省新冠病毒qPCR核酸篩檢大量樣品製備時間並提高檢測效率
• 與市面上多數耗材高度相容，檢測工作流程中無需更換實驗室用品

 

概述

 

新冠病毒的確診至今仍然以qPCR(即時定量聚合酶連鎖反應)核酸檢測為標準，然而機台的上機操作相當複雜，需要大量且專業的人力才有辦法因應暴增的檢測量。因此除了要有qPCR檢測機台之外，更需要自動化的機台來準備上機的樣本，才能有效大幅提升檢測量能；同時在檢測實驗室有一種新方法日益受到歡迎，這種方法是由以色列理工大學的研究人員以qPCR和檢體群檢測(pooling test)為基礎開發，一次可以同時檢測一批檢體群，非常適合大量篩檢使用。不過，這些方法需精熟的操作技巧且步驟繁瑣，對實驗室人員來說亦是項極為重大的挑戰。

 

EzMate自動移液系統旨在簡化移液程序，並消除因手動操作所導致的錯誤。EzMate用於傳統qPCR實務操作中的樣品製備使用時，與市面上實驗室用的多數耗材均相容，它可以無縫接軌到製程之中，自動從核酸萃取系統接收樣品，接著實施PCR前處理，再上樣到qPCR設備的樣品盤上。在此程序中不需更換耗材，藉此減少交叉污染的可能性，並加速樣品製備。

 

此外，EzMate也可以用於qPCR實施檢體群組化法時的樣品製備上，以自動移液來取代傳統的手動操作，藉此簡化樣品製備的工作流程、避免錯誤並提高檢測量。

 

在以下範例中，我們將展示EzMate在採用/非採用檢體群樣品的qPCR檢測操作上，如何應用於COVID-19病毒篩檢中，了解EzMate自動移液系統如何助益提高實驗室處理量。

 

工作流程

 

整體工作流程如圖1所示，若需檢體群組化時則將分成兩個程序。相容耗材如圖2所示。

圖1. 採用EzMate自動移液系統實施的qPCR檢測工作流程。

 

EzMate自動移液系統可以在取樣後進行檢體群組化、核酸萃取和qPCR樣品製備等程序，以便後續的qPCR檢測。它節省人力、時間同時避免人為錯誤，藉此提高準確性和精確度。

 

圖2. 相容於各種耗材。

 

EzMate自動移液系統相容於各種耗材，方便使用者選擇。

 

A.從核酸萃取系統接收之樣品盤/試管中製備樣品(圖3和4)：

 

[樣品盤版準備流程] 

 

1. 採樣
2. 萃取核酸
3. 製備qPCR樣品

1. 轉移標準混合物(mastermix)
2. 轉移樣品和對照樣品

4. qPCR檢測

(A) 製備標準混合物並將其分到4個試管(以藍色大圓點示之)內，然後再將其轉移到96孔的PCR樣品盤(以紅色圓點示之)中。在深孔樣品盤(以藍色小圓點標示內萃取樣品的核酸，然後再將其轉移到96孔的PCR樣品盤(以紅色圓點標示)中。製備完成後，即已備妥樣品盤以供qPCR檢測使用。

 

綠色圓點代表樣品製備時使用的廢棄移液吸管。N和P則分別代表陰性和陽性的對照樣品。其中只有標準混合物的製備和分離為手動操作。其他均為自動化操作。

 

(B) 需為樣品盤中製備時的轉接頭和移液模組進行包裝。

 

(A)

(B)

圖3. 從核酸萃取系統接收、要進行qPCR檢測之樣品盤中直接製備樣品。

 

[試管版準備流程] 

 

(A) 製備標準混合物並將其分到4個試管(以左邊面板上的藍色圓點示之)內，然後再將其轉移到96孔的PCR樣品盤(以紅色圓點標示)中。在樣品試管(以中間面板上的藍色圓點標示)內萃取樣品的核酸，然後再將其轉移到96孔的PCR樣品盤(以紅色圓點標示)中。製備完成後，即已備妥樣品盤以供qPCR檢測使用。

 

綠色圓點代表樣品製備時使用的廢棄移液吸管。N和P則分別代表陰性和陽性的對照樣品(以紫色圓點標示)。其中只有標準混合物的製備和分離為手動操作。其他均為自動化操作。

 

(B) 需為試管中製備時的轉接頭和移液模組進行包裝。

 

(A)

(B)

圖4. 從核酸萃取系統接收之試管中直接製備樣品。

 

B.qPCR檢測前的樣品檢體群組化(圖5和6)：

 

1. 採樣
2. 轉移樣品
3. 檢體群組化(P-BEST檢體群組化法詳如2020年Hertz等人所述*)
4. 萃取核酸
5. 製備qPCR樣品

1. 轉移標準混合物(mastermix)
2. 轉移樣品和對照樣品

6. qPCR檢測

 

 (A)

(B)

圖5.樣品轉移

 

(A)首先將樣品放入試管中(以藍色圓點標示)，然後再將其自動轉移到96孔的PCR樣品盤(以紅色圓點標示)中。綠色圓點代表樣品製備時使用的廢棄移液吸管。

 

(B)需為樣品轉移時的轉接頭和移液模組進行包裝

 

(A)

(B)

圖6.P-BEST檢體群組化。

 

(A)因應P-BSET檢體群組化法所需，共計準備384個樣品(以藍色圓點標示之)。以Python編寫程式碼將384個樣品自動從96孔的PCR樣品盤轉移到48個試管中，完成檢體群組化操作(2020年Hertz等人*)。檢體群組化完成後，製備核酸萃取所需的48個試管，如圖4所示。

 

(B)需為P-BEST檢體群組化時的轉接頭和移液模組進行包裝。

 

備註:*

Shental, N., Levy, S., Wuvshet, V., Skorniakov, S., Shalem, B., Ottolenghi, A., Greenshpan, Y., Steinberg, R., Edri, A., Gillis, R., Goldhirsh, M., Moscovici, K., Sachren, S., Friedman, L.M., Nesher, L., Shemer-Avni, Y., Porgador, A., and Hertz, T. (2020). Efficient high-throughput SARS-CoV-2 testing to detect asymptomatic carriers. Sci. Adv. 6: eabc5961.

 

下載應用案例

 

PCR/qPCR準備相關應用案例

 

• Evaluate the Performance of Real-time PCR Instruments by Using EzMate 401 Automated Pipetting System
• Accelerate qPCR Setup for COVID-19 Diagnosis on EzMate 601s Automated Pipetting System

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