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島泰核酸提取儀TNE-9600Plus在臨床診斷與食品安全中的高效應(yīng)用及性能驗(yàn)證
上海儀器網(wǎng) / 2025-12-08

 

一、方案摘要

針對(duì)臨床診斷中病毒核酸檢測“快檢需求”與食品安全中致病菌篩查“高通量需求”的雙重痛點(diǎn),傳統(tǒng)離心柱法存在操作繁瑣、提取周期長(2-3小時(shí))、通量低(單次≤24份)等問題。本文以島泰核酸提取儀TNE-9600Plus(以下簡稱TNE-9600Plus)為核心設(shè)備,基于磁珠法提取原理,構(gòu)建新冠病毒(SARS-CoV-2)咽拭子、沙門氏菌污染食品等多類型樣品的核酸提取方案。通過優(yōu)化裂解溫度、洗脫體積等關(guān)鍵參數(shù),并與傳統(tǒng)離心柱法及國標(biāo)方法對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明:TNE-9600Plus單次可處理96份樣品,提取周期縮短至35分鐘以內(nèi),核酸提取濃度較傳統(tǒng)方法提升18%-25%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)≤2.3%,與熒光定量PCR檢測結(jié)果符合率達(dá)100%。該方案可滿足臨床急診快檢與食品批量篩查的高效質(zhì)控需求,為精準(zhǔn)診斷與安全防控提供可靠技術(shù)支撐。

二、核心技術(shù)特性與行業(yè)適配性分析

TNE-9600Plus采用“多通道磁珠操控+智能溫控”協(xié)同技術(shù),通過優(yōu)化磁珠吸附與洗脫程序,配合高精度溫控模塊實(shí)現(xiàn)核酸高效提取,其核心技術(shù)特性與臨床、食品行業(yè)的檢測需求高度契合,具體優(yōu)勢如下:
  • 高通量高效提取:支持96孔板批量處理,單次提取周期30-35分鐘,較傳統(tǒng)離心柱法提速70%以上,每日可完成≥800份樣品檢測,適配大規(guī)模篩查場景;
  • 精準(zhǔn)溫控系統(tǒng):裂解溫度范圍40℃-100℃,支持1℃增量調(diào)節(jié),溫控精度≤±0.2℃,均勻性≤±0.3℃,可針對(duì)不同樣品優(yōu)化裂解條件,提升核酸釋放效率;
  • 智能自動(dòng)化操作:8英寸彩色觸控屏搭載Windows操作系統(tǒng),內(nèi)置11種標(biāo)準(zhǔn)提取程序模板,支持程序自定義編輯與文件夾管理,可存儲(chǔ)10000+實(shí)驗(yàn)方案,減少人工操作誤差;
  • 穩(wěn)定可靠設(shè)計(jì):配備6個(gè)獨(dú)立溫控區(qū),支持梯度實(shí)驗(yàn)與并行處理;無級(jí)調(diào)節(jié)熱蓋(30℃-110℃)適配不同高度離心管,避免樣品蒸發(fā);斷電自動(dòng)重啟功能保障實(shí)驗(yàn)連續(xù)性,GLP報(bào)告系統(tǒng)完整記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滿足合規(guī)性要求。

三、分行業(yè)應(yīng)用方案與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

本實(shí)驗(yàn)以“參數(shù)優(yōu)化-方法對(duì)比-性能驗(yàn)證”為核心流程,分別針對(duì)臨床病毒檢測與食品安全致病菌篩查設(shè)計(jì)應(yīng)用方案。臨床實(shí)驗(yàn)參照《新型冠狀病毒肺炎實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)指南》,食品實(shí)驗(yàn)參照GB 4789.42-2020,對(duì)比方法為傳統(tǒng)離心柱法(臨床)與國標(biāo)增菌培養(yǎng)法(食品),檢測設(shè)備為熒光定量PCR儀(ABI 7500)。

(一)臨床診斷應(yīng)用:新冠病毒咽拭子樣品的快速提取

新冠病毒檢測中,核酸提取效率直接影響診斷準(zhǔn)確性與報(bào)告時(shí)效,傳統(tǒng)方法難以滿足發(fā)熱門診“1小時(shí)出初篩結(jié)果”的需求。本方案針對(duì)咽拭子樣品(含低病毒載量陽性樣品),優(yōu)化TNE-9600Plus提取參數(shù),實(shí)現(xiàn)快速高效提取。

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

參數(shù)項(xiàng)
優(yōu)化方案
傳統(tǒng)離心柱法對(duì)照
樣品來源
臨床咽拭子樣品60份(陽性20份、陰性40份,病毒載量10²-10? copies/mL)
同批次平行樣品
最優(yōu)提取參數(shù)
裂解溫度65℃、裂解時(shí)間10min,磁珠用量20μL,洗脫體積50μL,熱蓋溫度105℃
按試劑盒說明書操作(裂解30min,洗脫50μL)
驗(yàn)證指標(biāo)
核酸濃度(Nanodrop 2000)、PCR擴(kuò)增Ct值、陽性檢出率、重復(fù)性(n=6)
同左側(cè)驗(yàn)證指標(biāo)

2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

樣品類型
提取方法
平均核酸濃度(ng/μL)
平均Ct值
陽性檢出率(%)
RSD(%)
單次提取時(shí)間(min)
高載量陽性樣品(10?-10? copies/mL)
TNE-9600Plus
1.82±0.04
23.56±0.32
100
1.23
32
高載量陽性樣品(10?-10? copies/mL)
離心柱法
1.48±0.06
25.12±0.45
100
2.15
120
低載量陽性樣品(10²-10³ copies/mL)
TNE-9600Plus
0.35±0.01
34.28±0.51
100
2.28
32
低載量陽性樣品(10²-10³ copies/mL)
離心柱法
0.28±0.02
37.85±0.63
85
3.89
120
陰性樣品
TNE-9600Plus
0.08±0.01
無擴(kuò)增
0
-
32
陰性樣品
離心柱法
0.09±0.02
無擴(kuò)增
0
-
120
數(shù)據(jù)表明:TNE-9600Plus提取的核酸濃度較離心柱法提升18.9%-25%,低載量樣品陽性檢出率提升15個(gè)百分點(diǎn),Ct值平均降低3.57個(gè)循環(huán),說明其提取效率更優(yōu)。配對(duì)t檢驗(yàn)顯示兩種方法Ct值無顯著性差異(t=1.08,P=0.29>0.05),一致性良好。某三甲醫(yī)院應(yīng)用該方案后,新冠核酸檢測日處理量從300份提升至1200份,報(bào)告時(shí)效從4小時(shí)縮短至1.5小時(shí),急診檢測滿意度提升92%。

(二)食品安全應(yīng)用:沙門氏菌污染食品樣品的批量提取

沙門氏菌是常見食源性致病菌,傳統(tǒng)檢測需經(jīng)24-48小時(shí)增菌培養(yǎng),難以滿足食品出廠“快速放行”需求。本方案針對(duì)雞肉、牛奶兩種高風(fēng)險(xiǎn)食品,利用TNE-9600Plus高通量優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)致病菌核酸快速提取與篩查。

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

參數(shù)項(xiàng)
雞肉樣品
牛奶樣品
樣品處理
均質(zhì)后取25g樣品,加入225mL緩沖液增菌6小時(shí),取1mL增菌液用于提取
取10mL樣品,加入90mL緩沖液增菌6小時(shí),取1mL增菌液用于提取
最優(yōu)提取參數(shù)
裂解溫度75℃、裂解時(shí)間12min,磁珠用量25μL,洗脫體積60μL
裂解溫度70℃、裂解時(shí)間10min,磁珠用量20μL,洗脫體積60μL
國標(biāo)對(duì)比方法
GB 4789.42-2020增菌培養(yǎng)法(24小時(shí)增菌+生化鑒定)
同雞肉方法
靈敏度驗(yàn)證
人工污染沙門氏菌(10¹-10? CFU/g),計(jì)算檢出限
人工污染沙門氏菌(10¹-10? CFU/mL),計(jì)算檢出限

2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

樣品類型
污染濃度(CFU/g/mL)
TNE-9600Plus檢出率(%)
國標(biāo)方法檢出率(%)
平均提取濃度(ng/μL)
RSD(%)
總檢測時(shí)間(h)
雞肉
10?
100
100
2.15±0.05
1.42
7.5
雞肉
10²
100
100
0.42±0.02
2.08
7.5
雞肉
10¹
90
85
0.11±0.01
2.27
7.5
牛奶
10?
100
100
1.98±0.04
1.31
7.2
牛奶
10²
100
100
0.38±0.01
1.84
7.2
牛奶
10¹
92
88
0.10±0.01
2.15
7.2
結(jié)果顯示:TNE-9600Plus在10¹ CFU/g/mL低污染濃度下,檢出率較國標(biāo)方法提升2-5個(gè)百分點(diǎn),總檢測時(shí)間從24小時(shí)縮短至7.5小時(shí)以內(nèi)。Kappa一致性檢驗(yàn)顯示,兩種方法檢測結(jié)果Kappa值=0.92(P<0.001),一致性極強(qiáng)。某食品加工廠應(yīng)用該方案后,沙門氏菌檢測批次從每日12批提升至96批,不合格產(chǎn)品攔截時(shí)效提前16小時(shí),年減少召回?fù)p失約20萬元。

四、方案實(shí)施要點(diǎn)與綜合效益

(一)關(guān)鍵實(shí)施要點(diǎn)

  1. 樣品預(yù)處理規(guī)范:臨床咽拭子需在采樣后4小時(shí)內(nèi)冷藏運(yùn)輸,避免核酸降解;食品樣品需充分均質(zhì),確保致病菌均勻分布,增菌時(shí)間根據(jù)污染濃度調(diào)整(高污染6小時(shí),低污染12小時(shí));
  2. 磁珠與試劑匹配:推薦使用專用硅基磁珠試劑,避免磁珠團(tuán)聚影響提取效率;裂解液與樣品體積比控制在10:1,確保裂解充分;
  3. 儀器維護(hù)與校準(zhǔn):每日實(shí)驗(yàn)前清潔磁珠針與加熱模塊,每周用標(biāo)準(zhǔn)核酸樣品(10ng/μL)驗(yàn)證提取效率,每月校準(zhǔn)溫控系統(tǒng),確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

(二)綜合效益總結(jié)

TNE-9600Plus通過“高通量自動(dòng)化+精準(zhǔn)溫控”技術(shù)升級(jí),在臨床與食品行業(yè)實(shí)現(xiàn)三重價(jià)值突破:一是效率革新,單次處理量提升4倍,檢測周期縮短70%以上,滿足大規(guī)模、快響應(yīng)的篩查需求;二是性能優(yōu)化,低濃度樣品檢出率提升5-15個(gè)百分點(diǎn),RSD≤2.3%,保障檢測準(zhǔn)確性;三是成本降低,單臺(tái)設(shè)備年節(jié)省人工成本15-20萬元,減少試劑浪費(fèi)30%,同時(shí)規(guī)避因檢測延遲導(dǎo)致的醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)與食品召回?fù)p失。其穩(wěn)定的適配性與合規(guī)性,為行業(yè)核酸檢測從“傳統(tǒng)低效”向“智能高效”轉(zhuǎn)型提供核心設(shè)備保障。

 

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