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北京迈迪安生物科技有限公司

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    试剂、抗体、体外诊断

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直扩qPCR新体验:快速、高灵敏的基因分型方案

292 人阅读发布时间:2025-10-17 11:33

基因分型(Genotyping)是通过分析DNA来识别遗传差异的过程,是现代分子生物学的基石。其核心是检测特定基因组区域的变异,尤其是单核苷酸多态性(SNPs)— 人类基因组中最常见的遗传变异类型。

 

SNPs在精准医疗、群体健康和基因组研究中扮演着关键角色。它们不仅影响个体对癌症、心血管疾病等复杂疾病的易感性,还在药物基因组学中用于指导药物选择和剂量,以实现最大疗效和最小副作用。此外,基因分型在农业和畜牧业的性状改良,以及群体遗传学研究中同样至关重要。

 

01 基因分型技术

 

目前应用于基因分型的技术多样,分辨率、通量和成本各不相同:

  • 测序(NGS)适用于发现新的SNP或更大范围的基因组变异。全基因组测序(WGS)提供最全面覆盖,全外显子测序(WES)聚焦于编码区,靶向测序用于特定基因或面板。虽然信息量大,但NGS成本较高、数据分析复杂,因此不适合已知SNP的高通量检测。

  • 基于PCR的分型常规 PCR、等位基因特异性PCR以及qPCR因经济性和可靠性而被广泛采用。特别是探针型 qPCR(如TaqMan、KASP检测),可实现快速、低成本且等位基因特异性的SNP检测,非常适合临床诊断和农业应用。

 

健康与疾病中的SNP

虽然许多SNP不会影响功能,但某些SNP在关键生物通路中发挥重要作用,可能增加患癌症、心血管疾病、糖尿病、自身免疫疾病和神经退行性疾病等复杂疾病的风险。

临床诊断基因分型可帮助早期识别高风险人群,从而开展预防性干预。例如,检测 BRCA1/2 突变可提前发现乳腺癌易感性,指导个体化防控。

药物基因组学通过基因分型指导药物选择和剂量调整。CYP2C19、CYP2D6、TPMT等基因的变异会显著影响药物代谢,基因分型可帮助临床医生优化疗效、降低不良反应。

农业与群体遗传学中的分型
基因分型不仅在医疗领域关键,在农业和动物育种中同样重要。通过识别与优势性状相关的SNP(如作物抗旱性、奶牛产奶量),育种者能够做出更精准的选择,加速优良品种的培育。

在群体遗传学中,SNP分型帮助研究人员探索遗传多样性、追踪人类迁徙及研究进化历史,同时也是消费级祖源检测(Ancestry Testing)的技术基础。

组织vs液体活检中的分型
传统上,分型常在固体组织活检中开展(如肿瘤组织),尤其在肿瘤学中,组织样本分析为疾病机制和治疗策略提供关键信息(如新鲜、冷冻或石蜡包埋FFPE样本)。

然而,固体活检具备侵入性高、操作不便等问题。因而,液体活检逐渐兴起,利用血液、尿液、唾液等非侵入性样本中的cfDNA、ctDNA、CTCs进行检测。液体活检为早期癌症筛查、疗效监测和残留病变分析提供了更为便捷的选择,尤其适用于难取样或异质性较强的肿瘤。

 

02 基因分型市场前景

 

全球基因分型市场正快速增长,预计未来五年复合年均增长率(CAGR)达10.2%。主要驱动因素包括:
  • 精准医疗与靶向治疗的广泛应用

  • 肿瘤和罕见病检测需求持续上升

  • 基因分型在作物和畜牧改良中的推广

  • 消费级基因检测与DTC(直面消费者)平台的扩张

 

03 Meridian 基因分型解决方案

 

Meridian可冻干Genotyping直扩qPCR产品系列无需DNA纯化即可直接从极具挑战性的样本中进行快速、简化且可靠的基因分型, 为临床、科研及农业育种提供高效可靠的基因分型解决方案。
 
该系列产品提供液态和冻干两种形式,是常温储存和现场应用的理想选择。无论组织样本还是液体活检,Meridian助力精准检测,让复杂SNP分析更简单、更快速、更可靠。
主要亮点:
  • 超高灵敏度: 直接扩增方案,检测灵敏度低至1个拷贝

  • 强抑制物耐受: 可耐受各类PCR抑制物

  • 清晰的等位基因区分: 荧光信号聚类紧密,等位基因区分清晰,非常适合鉴定困难的SNPs

  • 灵活的储存与运输: 可用于液态或冻干形式,延长检测保质期,并实现常温储存和运输

Meridian 基因分型qPCR预混液

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FFPE样本专用: 可冻干FFPE直扩Genotyping qPCR预混液 (MDX168)

FFPE样本是诊断和研究中的常用样本,但其DNA通常降解严重,给基因分型带来挑战。Meridian的解决方案通过单管消化流程简化了工作流程,无需DNA提取,最大限度地减少了样本损失或污染。

  • 关键优势:无需DNA纯化,减少手动操作时间,提高低质量样本的检测成功率

     

MDX168提取缓冲液能从FFPE组织中获得更高的DNA提取产量

 
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分别使用MDX168提供的提取缓冲液、ATL缓冲液(Qiagen)、G2缓冲液(Qiagen)和GeneJet FFPE试剂盒提取缓冲液(ThermoFisher)对7mgFFPE肺组织进行消解处理,并与使用Qiagen QIAamp FFPE组织DNA提取试剂盒获得的纯化DNA进行比较(作为参考)。结果显示,与提纯的DNA或用其他市售缓冲液消解的FFPE组织相比,用MDX168提取缓冲液处理获得的DNA产量明显更高。说明MDX168提取缓冲液对FFPE组织具有较高的DNA提取率。存储在MDX168提取缓冲液中的DNA在室温下可稳定达24小时,在4℃下可稳定达3天。

 
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分别使用Lyo-Ready可冻干基因分型FFPE直扩qPCR预混液的液体(蓝色)和冻干体系(红色)对20% MDX168提取缓冲液中10倍稀释的合成DNA(分别为1,000,100,10和1拷贝)进行检测。结果显示,冻干后的Lyo-Ready基因分型FFPE直扩qPCR预混液具有和液体体系具有相同水平的高效扩增能力、灵敏度和重现性。

 

血液样本专用:可冻干血液直扩Genotyping qPCR预混液 (MDX128)

血液是常见的诊断样本,但含有血红蛋白等PCR抑制物。Meridian优化的预混液可克服这些抑制剂,实现高灵敏度和特异性的扩增,非常适用于药物基因组学(如华法林敏感性、抗抑郁药反应)、携带者筛查(如囊性纤维化、Tay-Sachs 病)以及产前和新生儿检测等应用。

  • 关键优势:在抑制物存在下表现卓越,等位基因区分清晰,适用于高通量和即时检测

     

在血液样本中MDX128展现出更紧密的荧光聚类和更清晰的等位基因区分

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分别使用A/ Lyo-Ready基因分型血液直扩qPCR预混液、B/ Roche Kapa Probe Force、C/ThermoFisher TaqPath和D/ Qiagen Type-itFast SNP Probe PCR试剂盒对10% K2-EDTA全血中的EBV靶标进行检测。等位基因AA(红色)和等位基因CC(蓝色)为纯合样本,等位基因A/C为杂合样本(绿色),与NTC(黑色)进行比对,图中x表示未确定。结果显示,与对比试剂相比,Lyo-Ready基因分型血液直扩qPCR预混液对10%全血样本的直接检测具有更紧密的集群分布,对等位基因的分辨更准确。

 

粪便样本专用:可冻干粪便直扩Genotyping qPCR预混液 (MDX148)

粪便样本因其高浓度的抑制物和微生物DNA,处理起来极其困难。本产品配方支持直接从粪便样本进行分析,可用于感染性疾病检测(如大肠杆菌、幽门螺杆菌耐药性),癌症标志物筛查(如结直肠癌),药物反应分型以及野生动物与畜牧遗传学研究。

  • 关键优势:克服高抑制物影响,对低质量DNA有效,是现场或家庭采样的理想选择

 

对人体粪便样本中结直肠癌相关BRAF V600E基因突变的灵敏检测

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分别使用 A)Lyo-Ready可冻干基因分型粪便直扩qPCR预混液(MDX148),B/ KAPA Probe Force qPCR Mix(Roche),C)TaqPath ProAmp™ Multiplex Master Mix(ThermoFisher)和 D)Type-it Fast SNP Probe PCR Kits(Qiagen)对15 mg/mL人体粪便样本中的结直肠癌相关的BRAF V600E 突变(SNP 编号:rs113488022)进行检测。BRAF V600E突变(VAL600-GLU)是侵袭性肿瘤生长和表皮生长因子受体抑制剂治疗的预后和预测性生物标志物。建议四期转移性结直肠癌(mCRC)患者在开始使用抗表皮生长因子受体抑制剂治疗前或化疗无效时进行BRAF检测。结果显示,与对比试剂相比,Lyo-Ready可冻干基因分型粪便直扩qPCR预混液对粪便样本直接检测低水平临床相关的突变具有更高的灵敏度。

 

尿液样本专用:可冻干尿液直扩Genotyping qPCR预混液 (MDX158)

尿液是一种无创且易于获取的样本,非常适合大规模或频繁检测。该预混液能够克服尿液中DNA含量低和抑制物存在的挑战,精准用于感染性疾病检测(如 HPV 分型、尿路感染)、癌症生物标志物筛查(如膀胱癌)和非侵入性产前检测(NIPT)等。

  • 关键优势:样本采集简便,DNA起始量低时仍具有出色的灵敏度,并有强大的抑制物耐受性

 

对40%通用运输保存液(UTM)中HPV-16型的突变检测

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分别使用 A) Lyo-Ready可冻干基因分型尿液直扩qPCR预混液 (MDX158), B/ KAPA Probe Force qPCR Mix(Roche), C) TaqPath ProAmp™ Multiplex Master Mix(ThermoFisher)和D) Type-it Fast SNP Probe PCR Kits(Qiagen) 对40% UTM样本中的人乳头瘤病毒(HPV)16型 E6-T350G突变进行检测。等位基因G(蓝色)和等位基因T(红色)的纯合样本,等位基因G/T的杂合样本(绿色),与NTC(黑色)进行比对,图中x表示未确定。HPV 16 的E6-T350G突变可能与宫颈癌和口咽癌细胞的增殖有关。结果显示,与对比试剂相比,Lyo-Ready可冻干基因分型尿液直扩qPCR预混液对UTM样本的直接检测具有更紧密的集群分布,对临床相关的突变位点具有更准确的分辨。

 

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Meridian迈迪安致力于提供最高质量的分子原料酶制剂,全球研发生产基地均通过了 ISO 13485认证。我们始终坚持以客户为中心,以高质量的服务和产品为合作伙伴提供价值。

迈迪安产品主要优势包括:

  • 一致性:单批次量产,保证可靠的检测

  • 优质性能:通过严格质控,减少批间差及污染
     


单管一步法高性能RT-qPCR:分子诊断效率与通量的双重突破

美国迈迪安生物科技是一家大规模生产各种抗体,各种病毒抗原,各种重组蛋白质,各类 PCR 多聚酶,各种核苷酸和体外诊断关键试剂的大型领军企业。45年以来,迈迪安生命科学公司始终坚持以提供创新的生命科学解决方案和建立值得信赖的合作伙伴关系为我们的宗旨。我们的重点是为体外诊断试剂公司提供优质的原料和服务,使其有助于推动这些领域的发展。

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