一、引言

新冠、禽流感跨物種傳播、非洲mpox新分支擴(kuò)散、各地周期性冒出來(lái)的出血熱疫情……每一次突發(fā)傳染病事件都在反復(fù)說(shuō)明同一件事：誰(shuí)能最快搞清楚病原是什么，誰(shuí)就掌握了防控的主動(dòng)權(quán)。

傳統(tǒng)的靶向PCR檢測(cè)雖然靈敏度高，但前提是"你得先猜對(duì)目標(biāo)"。面對(duì)未知病原、高度變異株或混合感染，靶向方法往往力不從心。而高通量測(cè)序（NGS）的邏輯完全不同——它不做預(yù)判，直接把樣本里所有核酸序列"讀"一遍，病原鑒定、變異監(jiān)測(cè)、溯源分析一步到位。這讓NGS成了病原檢測(cè)領(lǐng)域最強(qiáng)的"底牌"。

但NGS測(cè)序數(shù)據(jù)好不好，核心取決于建庫(kù)質(zhì)量。建庫(kù)流程中有兩個(gè)環(huán)節(jié)最容易出問(wèn)題：一個(gè)是DNA片段化（打斷）——片段不均勻，測(cè)序覆蓋就會(huì)出現(xiàn)偏差；另一個(gè)是文庫(kù)濃縮——濃度上不去，上機(jī)數(shù)據(jù)量就不夠。

上海凈信針對(duì)這兩個(gè)痛點(diǎn)，提供了對(duì)應(yīng)的設(shè)備方案。

二、NGS建庫(kù)核心流程

第②步和第⑤步直接決定文庫(kù)的片段均一性和最終濃度，是建庫(kù)成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

三、DNA打斷：片段均不均勻，這一步就決定了

為什么打斷質(zhì)量這么重要？

以主流Illumina平臺(tái)為例，上機(jī)文庫(kù)一般要求片段主峰落在200~500bp范圍。片段分布越集中，測(cè)序覆蓋越均勻，數(shù)據(jù)質(zhì)量越高。反過(guò)來(lái)說(shuō)，打斷不均勻，后面做得再仔細(xì)也很難補(bǔ)救。

目前主流的打斷方式有兩種：酶切和物理超聲。酶切受反應(yīng)條件影響大，批間差異不好控制；物理超聲打斷的可控性和均一性更好，是NGS建庫(kù)中用得最多的方案。

  凈信的產(chǎn)品方案

凈信目前有以下產(chǎn)品可用于NGS建庫(kù)中的核酸片段化：

這些設(shè)備能解決什么問(wèn)題：

●超聲物理打斷：比酶切法片段分布更均勻，批次間重復(fù)性更好；

●非接觸式設(shè)計(jì)（非接觸聚能式打斷儀/聚能式超聲波DNA剪切儀）：樣品全程在密封管中完成打斷，不開(kāi)蓋、不轉(zhuǎn)移，交叉污染和氣溶膠風(fēng)險(xiǎn)降到最低——處理高致病性樣本時(shí)這一點(diǎn)尤其重要

●高通量處理（高通量聲波基因組剪切儀）：支持多樣品同時(shí)打斷，臨床大批量建庫(kù)不用排隊(duì)等；

●選型靈活：從高通量到常規(guī)通量、從一體式到聚能式，不同實(shí)驗(yàn)室規(guī)模和預(yù)算都能找到合適的型號(hào)。

四、文庫(kù)濃縮：建庫(kù)最后一步，經(jīng)常被低估

為什么濃度總是上不去？

跑完一整套建庫(kù)流程，最后拿Qubit一打——管子里水汪汪一大管，濃度低得讓人懷疑人生。這事兒做過(guò)NGS建庫(kù)的人都碰到過(guò)，尤其是以下幾種場(chǎng)景：

●低起始量樣本（cfDNA、FFPE組織）：本來(lái)核酸就少，建完庫(kù)濃度更低

●靶向捕獲文庫(kù)：雜交體系用的緩沖液體積大（比如幾百微升的6×SSC），需要大幅縮減體積

●RNA文庫(kù)：對(duì)溫度敏感，不能簡(jiǎn)單加熱蒸干

濃度不夠直接上機(jī)，cluster密度不足，跑出來(lái)的數(shù)據(jù)量根本不夠用。

為什么用真空離心濃縮儀？

常見(jiàn)的濃縮手段有旋蒸、氮吹、凍干和真空離心濃縮。放到NGS文庫(kù)這個(gè)場(chǎng)景里做對(duì)比：

真空離心濃縮的物理原理：腔體抽真空后溶劑沸點(diǎn)下降，不需要加熱就能使溶劑快速蒸發(fā)。同時(shí)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將液體壓向管底，防止因壓力驟降引起的暴沸飛濺。

對(duì)應(yīng)到NGS文庫(kù)濃縮的需求上：

●不加熱→ DNA雙鏈不變性，RNA不降解

●離心壓液→ 不暴沸、不飛濺、管間不串樣

●多管同時(shí)跑→ 與高通量建庫(kù)節(jié)奏匹配

●溶劑兼容性廣→ 水系緩沖液和含有機(jī)溶劑的洗脫液都能處理

五、打斷 + 濃縮聯(lián)用：把建庫(kù)前處理的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)串起來(lái)

將凈信DNA打斷儀與JX-ZLN-BN真空離心濃縮儀搭配使用，剛好覆蓋建庫(kù)中最容易翻車(chē)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)：

這套配置的邏輯在于：

●打斷環(huán)節(jié)解決的是片段質(zhì)量問(wèn)題——均一性和重復(fù)性

●濃縮環(huán)節(jié)解決的是片段數(shù)量問(wèn)題——濃度是否達(dá)標(biāo)

●兩個(gè)環(huán)節(jié)分別對(duì)應(yīng)建庫(kù)質(zhì)控中兩個(gè)最核心的指標(biāo)：片段大小分布和有效文庫(kù)濃度

●兩臺(tái)設(shè)備都支持批量處理，不會(huì)在流程中形成通量瓶頸

●同一供應(yīng)商提供設(shè)備、培訓(xùn)和技術(shù)支持，溝通成本低

六、典型應(yīng)用方向