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法医DNA检测仪已实现部分进口替代,NGS测序仪是未来发展方向

发布时间:2019-12-17  来源:立鼎产业研究网  点击量: 2365 

——法医DNA检测仪已实现部分进口替代

根据不同的技术路径,法医DNA检测仪可以分为毛细管电泳技术DNA遗传分析仪、微流控快速DNA分析仪、NGS新一代DNA测序仪三种。

其中毛细管电泳技术DNA遗传分析仪主要用于DNA建库,2013年开始实现进口替代,国产的GA118系列的检测能力与进口产品相当;微流控快速DNA分析仪便于现场检测,NGS测序仪是未来发展方向,Illumina已推出法医NGS测序仪,后两者目前国产还在研发中。

毛细管电泳技术。传统的DNA检测过程大约需要8-10小时,需要购置特定的法医DNA检测仪器,例如国产的GA118GA118系列法医DNA遗传分析仪是由公安部第一研究所和公安部物证鉴定中心共同完成,于201312月正式投入使用。目前该系列仪器能进行六色荧光识别,24/96中高通道检测,配备专门的检测分析系统,整体满足国内法医DNA检测需求。进口的同类产品如AppliedBiosystems(ABI)公司的ABI3500,检测能力与GA118系列相当,由于价格昂贵,因此竞争力不如GA118系列。

微流控技术。微流控芯片分析系统是在一块芯片(几平方厘米)上集成DNA提取、扩增、检测等各种操作功能,具有微型化、自动化、高通量等特点。微流控快速DNA分析仪能够做到法医检材检测的及时性和现场性,典型代表是美国IntegenX公司研发的RapidHIT200检测仪,该仪器能在90分钟内获取5-7份检材的检测结果。

法医DNA检测仪分类


资料来源:公开资料

——NGS测序仪是未来发展方向

NGS测序始于2005454公司(罗氏旗下)推出的基于焦磷酸测序技术的测序仪,NGS测序技术摆脱了传统的电泳技术,具有高通量高深度的技术特点。经过近15年的发展,最终脱颖而出的主要有三大NGS测序技术:Solexa(Illumina)IonTorrent(LifeTechnologies)CompleteGenomics(华大智造)

基于荧光标记和可逆保护基团的聚合酶延伸的Solexa技术具有边合成边测试和实时监测的特点,是目前应用最广泛的NGS测序技术,占据了NGS测序仪市场约70%的市场份额。IonTorrent技术基于的是半导体测序原理,其对于连续碱基的检测易产生系统误差,因此用量较少。CompleteGenomics采用的是cPAL(复合探针-锚定分子连接)技术,该技术的测序结果非常精确,但是可读片段长度不超过100bp,因此应用受到极大限制。

NGS测序技术对比


资料来源:公开资料

与毛细管电泳技术相比,NGS测序技术具有很大的技术优势,包括更高的检测通量(检测位点数目最大能达到200个)和更好的检测精度(目的片段长度为65-600bp并可针对降解样本),但是建立NGS测序技术平台的价格比较昂贵。

未来随着NGS测序技术的不断进步,价格下探后将会有非常大的应用前景。

NGS测序技术与毛细管电泳(CE)技术的竞争力分析


资料来源:公开资料

Illumina最近推出了MiSeqFGx检测仪,这是第一台经过充分验证、为法医学而设计的新一代测序仪。该仪器需要的DNA起始量最低为100pg,能扩张大于65bp的基因座,可进行96个样本检测,一次可检测200多个遗传标记(包括STRSNPmtDNA),可获得全面的全基因组数据,非常具有检测优势。

而竞争对手LifetechnologiesIonPGMIonS5XL测序仪不仅在检测通量和精度上不如MiSeqFGx,而且在操作的简便灵活性上也大大落后,而操作流程中人为干预越多越容易产生操作误差。

 

标签:NGS测序仪

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