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基因二代测序医院管理制度(二代基因测序收费标准)

干细胞医院 2023年03月08日 22:06 im

本文还为你提供了一些基因二代测序医院管理制度和二代基因测序收费标准的实际技术实现,以帮助你解决实际问题。

二代测序及其应用

二代测序为高通量测序,采用微珠或高密度芯片边合成边测序,代表有454,solexa,solid,高通量,可一次获得数G数据,相对与第三代,都仍然需要扩增的方法放大信号,扩增后再检测。

二代测序应用如下:

1、Illumina 原理:桥式PCR+4色荧光可逆终止+激光扫描成像。

2、Roche 454:油包水PCR + 4种dNTP车轮大战 + 检测焦磷酸水解发光。

3、Ion Torrent 原理:油包水PCR + 4种dNTP车轮大战 + 微电极PH检测。

二代测序相比一代测序大幅降低了成本,保持了较高准确性,并且大幅降低了测序时间,将一个人类基因组从3年降为1周以内,但在序列读长方面比起第一代测序技术则要短很多,这也给三代测序提供了发展空间。

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第二代DNA测序技术的操作流程

操作流程如下:

1、测序文库的构建

首先准备基因组,然后将DNA随机片段化成几百碱基或更短的小片段,并在两头加上特定的接头。如果是转录组测序,则文库的构建要相对麻烦些,RNA片段化之后需反转成cDNA,然后加上接头,或者先将RNA反转成cDNA,然后再片段化并加上接头。

2、锚定桥接

Solexa测序的反应在叫做flow cell的玻璃管中进行,flow cell又被细分成8个Lane,每个Lane的内表面有无数的被固定的单链接头。上述步骤得到的带接头的DNA 片段变性成单链后与测序通道上的接头引物结合形成桥状结构,以供后续的预扩增使用。

3、预扩增

添加未标记的dNTP 和普通Taq 酶进行固相桥式PCR 扩增,单链桥型待测片段被扩增成为双链桥型片段。通过变性,释放出互补的单链,锚定到附近的固相表面。通过不断循环,将会在Flow cell 的固相表面上获得上百万条成簇分布的双链待测片段。

4、单碱基延伸测序

在测序的flow cell中加入四种荧光标记的dNTP 、DNA聚合酶以及接头引物进行扩增,在每一个测序簇延伸互补链时,每加入一个被荧光标记的dNTP就能释放出相对应的荧光,测序仪通过捕获荧光信号,并通过计算机软件将光信号转化为测序峰,从而获得待测片段的序列信息。

5、数据分析

这一步严格来讲不能算作测序操作流程的一部分,但是只有通过这一步前面的工作才显得有意义。测序得到的原始数据是长度只有几十个碱基的序列,要通过生物信息学工具将这些短的序列组装成长的Contigs甚至是整个基因组的框架,或者把这些序列比对到已有的基因组或者相近物种基因组序列上,并进一步分析得到有生物学意义的结果。

扩展资料

第二代测序技术的核心思想是边合成边测序,即通过捕捉新合成的末端的标记来确定DNA的序列,现有的技术平台主要包括Roche/454 FLX、Illumina/Solexa Genome Analyzer和Applied Biosystems SOLID system。

Illumina/Solexa Genome Analyzer测序的基本原理是边合成边测序。在Sanger等测序方法的基础上,通过技术创新,用不同颜色的荧光标记四种不同的dNTP,当DNA聚合酶合成互补链时,每添加一种dNTP就会释放出不同的荧光,根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理,从而获得待测DNA的序列信息。

参考资料:百度百科-第二代DNA测序技术

二代测序技术原理及流程

第二代测序(Next-generation sequencing,NGS)又称为高通量测序(High-throughput sequencing),是基于PCR和基因芯片发展而来的DNA测序技术。我们都知道一代测序为合成终止测序,而二代测序开创性的引入了可逆终止末端,从而实现边合成边测序(Sequencing by Synthesis)。二代测序在DNA复制过程中通过捕捉新添加的碱基所携带的特殊标记(一般为荧光分子标记)来确定DNA的序列,现有的技术平台主要包括Roche的454 FLX、Illumina的Miseq/Hiseq等。由于在二代测序中,单个DNA分子必须扩增成由相同DNA组成的基因簇,然后进行同步复制,来增强荧光信号强度从而读出DNA序列;而随着读长增长,基因簇复制的协同性降低,导致碱基测序质量下降,这严格限制了二代测序的读长(不超过500bp),因此,二代测序具有通量高、读长短的特点。二代测序适合扩增子测序(例如16S、18S、ITS的可变区),而基因组、宏基因组DNA则需要使用鸟枪法(Shotgun method)打断成小片段,测序完毕后再使用生物信息学方法进行拼接。

流程:

①末端修饰:

使用Taq聚合酶补齐不平的末端;

并在两个末端添加突出的碱基A,从而产生粘性末端(若使用Taq酶扩增,则无需末端修饰);

产生粘性末端的片段可以添加接头(Adaptor)。

②添加接头:

经过末端修饰后的PCR片段末端具有突出的A尾,而接头具有突出的T尾,可以使用连接酶将接头添加到DNA片段两端。

NEB的接头为特殊的碱基U连接的环状结构(可以增强稳定性),因此连接接头后,还需要将碱基U删除从而形成“Y”形接头。

上一步添加的接头主要是为了后续PCR中作为引物扩增继续添加文库index和与测序平台互补的寡核苷酸序列(此外还作为测序引物Rd1 SP/Rd2 SP)。

之所以为“Y”型开叉结构,是因为每一端接头是两条不互补的序列(每一端都是Rd1 SP与Rd2 SP交错),连接酶没有选择性,每个接头都是只靠突出的T来与DNA连接,“Y”接头保证了每条单序列两端均为不同的测序引物,从而在后续PCR中可以连接不同的寡核苷酸序列(P5/P7)。

生物技术行业:首个肿瘤二代测序伴随诊断获批 开启肿瘤精准诊治新纪元

事件

2018年7月23日,食品药品监督管理总局(CFDA)发布了《2018年07月23日准产批件发布通知》。其中,由广州燃石医学检验所有限公司申请的“人EGFR/ALK/BRAF/KRAS基因突变联合检测试剂盒(可逆末端终止测序法)”获得准产批件,该产品将成为国内首个获得CFDA批准的NGS肿瘤多基因检测试剂盒。

评论

首个二代测序(NGS)肿瘤伴随诊断获批: 该试剂盒是中国首个基于高通量测序技术(NGS)以及伴随诊断标准审批的多基因肿瘤突变联合检测试剂盒,将用于帮助非小细胞肺癌患者精准选择靶向药物治疗的方式。

伴随诊断产品具备高于一般体外诊断产品的申报门槛 ,2016年9月,药品监督管理局批准该试剂盒作为中国首个肿瘤NGS检测产品进入“创新医疗器械特别审批程序”,经过临床样本验证和注册生产质量体系审查,成功获得肿瘤NGS第一证,全程耗时接近2年。

除燃石医学以外, 国内在从事肿瘤NGS产品申报的企业还有艾德生物、华大基因 等多家企业 ,如艾德生物的人类BRCA1基因和BRCA2基因突变检测试剂盒(可逆末端终止测序法)、人类癌症多基因突变联合检测试剂盒(可逆末端终止测序法);华大基因的EGFR/KRAS/ALK基因突变联合检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法)、BRCA1/2基因突变检测试剂盒(联合探针锚定聚合测序法)等。多个肿瘤测序相关产品成功进入创新医疗器械特别审批。

美国FDA已经批准了多个基于NGS的伴随诊断产品(如Foundation Medicine的FoundationFocus CDx BRCA ,以及赛默飞的Oncomine DX Target Test),国内在相关产品的监管审批上也在与国际接轨。

此前国内拥有注册证书的类似用途产品主要基于PCR(分子扩增)平台,其优势是价格低廉,且方法简单,便于医院内开展,因而迅速得到了普及。但二代测序法拥有远优于其他方法的覆盖范围、检测通量和检测灵敏度,患者只需经过一次检测,即可同时了解多个肿瘤治疗相关基因的热点及非热点突变全景,并囊括点突变、插入缺失、重排(融合)等多种变异形式,为医生及患者提供多种靶向药物的一站式检测解决方案,节省检测样本和检测时间。这一产品的获批意味着 NGS在肿瘤诊断领域实现了从LDT(实验室自建项目)到IVD(正式体外诊断产品)的跨越,可以正式应用于各个具有NGS检测能力与资质的医院或第三方检测实验室, 具有里程碑式意义。

NGS的应用也将为肿瘤精准诊断打开新的市场空间 :从定价上看,NGS测序由于其技术的优越性和复杂性,定价收费远高于PCR平台产品,因而NGS肿瘤精准产品的普及有利于提升整体市场规模,类似于体外诊断发展历史上,化学发光免疫(相对于酶联免疫技术)对整体市场空间的提升。

NGS导入医院创造大量销售与服务需求: NGS在精准医疗及伴随诊断领域的价值已经获得临床专家的广泛认可,但其技术复杂,质量体系的标准化、规范化是其临床常规开展的瓶颈。即使产品获批,医院要大量、规范地开展肿瘤精准医疗测序,仍需要高水平的实验室或服务支持。因此,肿瘤NGS的商品化和和商业化,也将创造广阔而庞大的NGS临床服务市场。同时,从商业模式上考虑,NGS产品在终端的销售、学术推广和售后服务需求也将对行业内企业的终端能力提出重大考验,头部企业的竞争优势有望进一步得到放大。

风险提示

产品研发申报不达预期;产品上市后销售不达预期;终端普及速度不达预期;竞争加剧导致降价超出预期。

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标签: 基因二代测序医院管理制度

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