米乐m6中国官方网站 移动基因检测机研发成功

　　　　　　　　　作为JST先进测量分析技术和设备开发计划的一部分，日本板硝子株式会社（Nippon Sheet Glass）、米乐m6官方网站（AIST）和GoPhoton Co, Ltd的联合开发团队开发了“移动基因检测装置”（小型、轻量）实时荧光定量PCR仪^注1))研发成功。

　虽然传统的细菌和病毒基因检测非常准确和有用，但设备庞大且昂贵，而且检测时间长，因此只能在专门的设施中使用。迫切需要采取有效措施来防止感染传播，为此，需要一种能够在现场快速识别致病细菌和病毒的基因检测机。

　开发团队将日本板硝子独特的紧凑型荧光检测技术（可高灵敏度测量该基因的量）与日本板硝子独特的紧凑型荧光检测技术相结合，在小型塑料基板上快速增加目标细菌或病毒的基因，从而实现了小型化并缩短了测试时间，同时保持了高精度。

　我们开发的移动基因检测设备更小、更轻（约200mm x 100mm x 50mm，重量约500g），与传统设备相比，可以单手携带，之前需要大约一个小时检查时间^注2)已缩短至10分钟左右。此外，我们还通过小型化实现了成本降低，并且还使电池运行成为可能。

　　この成果によって、これまで専门施设内に限られていたの遗伝子検查が场所を问わず実施可能となります。因为可以快速识别流感、诺如病毒等病毒和细菌。预计该技术将应用于广泛领域，不仅包括医疗场所，还包括工厂的食品卫生、环境污染调查以及机场和港口的传染病预防边境措施。这种移动基因检测设备由日本板硝子公司开发，目标是在今年年底发布。

　近年来，由细菌和病毒引起的群体性感染和食物中毒已成为一个问题。在这种情况下，有必要识别致病细菌或病毒，但目前高精度测量这些细菌或病毒的唯一手段是基因检测。然而，传统的PCR装置体积大、耗电量大且价格昂贵，因此其使用仅限于专用设施。因此，需要从现场送样，而且测量时间大约需要一个小时，这限制了其广泛使用。

　AIST专注于最流行的基因检测方法PCR方法，并将其应用于薄而小的塑料基板微信^注3)，将样品注入其中，并在高温区域和低温区域之间高速移动样品以扩增该基因，并开发了利用荧光检测该基因的原理。

　另一方面，日本平板玻璃用于光通信等领域SELFOC® 微透镜^注4)开发了一种紧凑型荧光检测器技术。这是一种不需要暗箱就能高灵敏度测量荧光的检测器，而且由于它具有抗振动性，因此它将成为移动基因检测机的关键设备。此外，我们还开发了一种在微通道中稳定、准确地移动样本的方法，并完成了小型、轻量、高速移动基因检测设备的原型。虽然它具有移动、快速的特点，但其准确度与传统大型且昂贵的PCR设备几乎相同，而且价格也大幅降低。

具体特点如下。
·小：手掌大小（约200mm x 100mm x 50mm）
·轻量：约。 500克
·高速：约10分钟（使用AIST开发的大肠杆菌高速PCR试剂时的示例）
·灵敏度：20 拷贝/μL 或更少（同上）
·测量项目数：最多3个
·其他：可逆转录（也可测定病毒等RNA的量）
可由电池供电
抗振
最大工作海拔2000米
操作简单

　此外，产业技术研究院还制作了高速反应的PCR试剂，并利用其在原型机上进行了PCR扩增试验。其性能如下图所示，我们确认即使在移动和高速方面，它也与传统 PCR 设备几乎相同。
・使用大肠杆菌试剂，约10分钟检测20拷贝/μL（灵敏度相当于大型设备）
・使用诺如病毒试剂约12分钟检测20拷贝/μL（同上）
　使用流感试剂约 12 分钟内 50pfu/mL^注5)检测到（同上）

　到目前为止，基因检测必须送到专门设施一天并等待明确诊断，但有了新开发的移动基因检测机，通过结合适当的预处理和高速试剂，可以在专门设施外快速进行基因检测。因此，它有望在食品卫生、传染病预防、环境污染调查等广泛领域得到应用。例如，如果现场的兽医能够利用这种设备来判断自己是否感染了禽流感，或许可以快速阻止病毒的传播。此外，如果能够在食品工厂和学校等公共设施的早期阶段发现诺如病毒和O157等感染，预计可以迅速做出反应。

此外，它可以由电池供电，并且可以承受一定的振动，因此如果它可以用于移动的救护车和飞机，预计其作为基因检测设备的使用范围将会扩大。

　作为未来的挑战，为了充分利用该设备的功能，我们需要针对每个测试目标优化的高速PCR试剂和预处理技术，目前我们正在做准备。

　该原型移动基因检测设备已向研究机构和大学提供试用，并已开始现场验证，日本板硝子目前正在开发该设备，目标是在今年年底发布。

PCR设备常规控温方法 用一台加热器重复加热和冷却 加热和冷却需要时间。	开发的PCR装置的温控方法 在高温和低温之间来回移动样品 加热和冷却速度很快。
图1新开发的PCR装置的温度控制方法

图 2 使用 SELFOC® 微透镜的紧凑型荧光检测器

图3移动基因检测机照片（原型机） 手掌大小，高200mm x 宽100mm x 厚50mm，重量约500g。

图4 使用大肠杆菌的测量示例 使用日本板硝子开发设备的测量数据（测量时间 9 分钟） 当使用合成 DNA 且浓度（单位：拷贝/μL）变化时。 可以看出，随着浓度降低，上升周期变长。

使用市售PCR装置的测量数据（测量时间85分钟） 当使用合成 RNA 并改变浓度时。		使用日本板硝子开发设备的测量数据（测量时间 135 分钟） 当使用合成 RNA 并改变浓度时。 可以看出，在相同的浓度下，它以几乎相同的周期启动。
图5 使用诺如病毒试剂的测量示例

注1)实时PCR装置

一种使用聚合酶链式反应测量目标 DNA 随时间推移（实时）扩增的设备，并根据结果对 DNA 进行定量。通过将样品在两个（或三个）温度范围（高温和低温）之间来回传递，DNA 的特定部分会在每个循环中以指数方式扩增、加倍、四倍等。 （例如，理论上大约 10 个周期 40 个¹²放大两倍）
它甚至可以扩增微量 DNA，使其成为基因工程研究中的一项重要技术。[返回来源]

注2) 检验时间

与快速试剂结合使用时测试仪的测量时间。不包括预处理。[返回来源]

注3) 微信

一种板状反应容器，其中在塑料或玻璃中形成数十至数百微米的凹槽（流路），并且试剂等流体流入其中以引起反应。[返回来源]

注 4) 自助^®微透镜

日本板硝子的注册商标。它的特点是通过在圆柱形玻璃上添加折射率分布并简单地将端面切割成平面来制造透镜。[返回来源]

注5) pfu/mL

表达活性病毒浓度的单位。计算为1mL中所含的可感染细胞的病毒量。[返回参考源]