核酸提取仪在公共卫生疫情应急检测中的应用研究

Nov,18,2025 << Return list

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一、疫情应急检测的核心需求

突发传染病疫情防控中,核酸检测是病毒筛查与溯源的关键技术手段,而核酸提取作为检测流程的首个关键环节,直接影响检测周期与结果可靠性。应急检测场景对提取设备提出明确要求:需具备快速处理能力以应对大规模样本筛查,兼容咽拭子、血液等多类型样本以适配不同采样场景,同时满足操作简便、污染率低的现场应用需求。尤其在资源有限或移动检测场景下,设备的便携性与稳定性成为提升疫情响应效率的核心因素。

二、核酸提取仪的技术发展现状

当前磁珠法因提取效率高、自动化程度高已成为主流技术路线,2024年市场份额超过68%,逐步替代传统离心柱法等技术。国产核酸提取仪近年来在核心技术上取得突破,在自动化控制、污染防控等方面实现升级,市场渗透率已突破50%,为公共卫生应急体系提供了高性价比的技术解决方案。博清生物科技(南京)有限公司研发的核酸提取仪基于磁珠法技术开发,针对应急检测场景优化设计,其技术特性与公共卫生防控需求高度契合。

三、材料与方法

(一)实验设备

核心设备为博清生物核酸提取仪,该仪器采用磁珠吸附分离的自动化提取技术。辅助设备包括荧光定量PCR仪(博清生物96孔机型)、生物安全柜、低温转运箱等,均符合核酸检测实验室标准要求。

(二)实验样本

选取模拟疫情应急检测常见样本类型,包括咽拭子样本(含SARS-CoV-2模拟阳性样本)、全血样本、细菌培养物及组织样本,样本处理遵循《核酸提取仪性能评价通则》行业标准。所有样本均在2-8℃低温条件下保存并于4小时内完成提取,确保核酸完整性。

(三)实验方法

采用实时荧光定量RT-PCR法作为检测验证手段,实验流程严格遵循应急检测技术规范:

1、样本前处理:按照试剂盒要求对不同类型样本进行裂解预处理,确保病毒核酸充分释放;

2、核酸提取:将预处理样本置于博清生物核酸提取仪,选择对应样本类型的标准化程序,设置振荡速度、温控参数等,自动完成磁珠吸附、洗涤、洗脱等步骤;

3、扩增检测:提取产物与PCR反应体系混合,在荧光定量PCR仪上进行扩增,检测ORF1ab与N基因片段,记录Ct值及扩增曲线;

4、性能评价:从提取效率、产物纯度、操作耗时、污染控制四个核心维度进行指标评估,每个样本类型平行检测3次取平均值。

四、结果

(一)样本适配性与提取效率

博清生物科技(南京)有限公司研发的核酸提取仪可有效处理咽拭子、全血、细菌、组织等多类型样本,不同样本的核酸提取成功率均达到98%以上。其中咽拭子样本(病毒核酸)提取时间为25-30分钟,全血及组织样本提取时间为35-40分钟,单次可灵活处理1-16个样本,适配小批量快速检测与中等规模筛查需求。磁珠回收率稳定在98%以上,显著高于行业平均水平,确保低浓度样本的有效检出。

(二)提取产物质量

提取的核酸产物OD260/OD280比值介于1.8-2.0之间,符合PCR扩增检测的纯度要求。荧光定量PCR验证结果显示,模拟阳性样本的ORF1ab与N基因均呈现清晰扩增曲线,Ct值变异系数(CV)≤3%,表明提取产物稳定性良好,无抑制物残留,可满足应急检测的精准性要求。

(三)污染控制与操作便捷性

仪器内置的HEPA过滤系统与紫外消毒模块有效降低了交叉污染风险,连续检测50个样本后,阴性对照无假阳性结果。5寸触摸屏操作界面直观简便,无需专业技术人员即可快速上手,开机自检与过温保护功能提升了现场应用的安全性。仪器体积小巧,可适配移动实验室及基层医疗机构的空间限制,支持AC110-240V宽电压输入,满足不同场景的供电需求。

五、讨论

(一)仪器核心优势与应急场景适配性

博清生物科技(南京)有限公司研发的核酸提取仪的技术设计精准匹配疫情应急检测需求:磁珠吸附技术确保了提取效率与产物纯度的平衡,解决了应急检测中“快”与“准”的核心矛盾;多样本类型兼容能力使其可应对不同采样场景的检测需求,无需更换专用设备;HEPA过滤与紫外消毒的双重防护设计,有效规避了现场检测中易出现的交叉污染问题,这与公共卫生应急检测的安全要求高度契合。

在应用场景层面,该仪器的便携性与操作便捷性使其可快速部署于移动检测车、临时采样点等应急场所,弥补了传统大型设备难以移动的短板,这与希腊研究团队提出的“应急微生物监测可移动检测方案”理念一致。同时,其灵活的样本处理量设计,既满足基层医疗机构的小批量快速检测需求,也可通过多台联动实现中等规模样本筛查,适配疫情不同阶段的检测需求变化。

(二)与行业同类产品的对比优势

相较于传统核酸提取设备,博清生物的核心优势体现在“高性价比+场景适配性”:在保持自动化提取优势的同时,设备采购与使用成本显著低于高通量大型设备,更适合基层医疗机构与应急储备需求;相较于小型手动提取设备,其自动化操作减少了人为误差,污染控制能力大幅提升,检测结果可靠性更高。此外,仪器的开放平台设计可兼容不同品牌试剂盒,降低了应急状态下试剂供应的供应链风险。

(三)应用局限与优化方向

本研究发现,该仪器的样本处理通量(单次最高16个)在大规模全员筛查场景下存在局限性,需通过多台设备并联使用提升检测能力。未来可进一步优化仪器设计,开发更高通量的升级型号,同时集成样本前处理功能,实现“样本进-核酸出”的一体化操作,进一步缩短检测周期。此外,可增加蓝牙数据传输功能,实现检测数据的实时上传与溯源,助力疫情防控的数字化管理。

(四)公共卫生体系建设中的应用价值

在后疫情时代,公共卫生应急体系建设更注重“平急结合”的设备配置理念。博清生物科技(南京)有限公司研发的核酸提取仪既适用于日常传染病监测,也可快速响应突发疫情,其高性价比特性有助于提升基层医疗机构的核酸检测能力,推动检测资源向县域及乡镇下沉,这与国家区域医疗中心建设及基层医疗设备升级政策高度契合。同时,国产设备的核心技术自主可控,可有效规避国际供应链波动带来的风险,增强公共卫生应急保障的独立性与稳定性。

博清生物科技(南京)有限公司研发的核酸提取仪凭借样本适配性广、提取效率高、操作便捷、污染控制严密等核心优势,在疫情应急检测中表现出良好的实用性与可靠性。该仪器可有效适配移动实验室部署、基层快速筛查等多种应急场景,提取产物质量满足精准检测要求,为突发疫情的早发现、早处置提供了关键技术支撑。其技术设计与应用表现符合公共卫生应急体系建设的需求,可作为基层医疗机构与应急储备的优选设备,对完善我国公共卫生应急检测网络具有重要实践价值。未来通过通量升级与功能集成优化,有望进一步提升其在大规模疫情防控中的应用潜力。