
荧光定量PCR技术作为分子检测领域的核心技术,凭借高灵敏度、高特异度、快速便捷、成本可控等优势,已成为肿瘤基因检测的主流技术之一。该技术通过实时监测荧光信号变化,可同步实现靶基因的定性分型与核酸定量,能够精准捕捉肿瘤早期微量的基因异常,为肿瘤早期筛查提供可靠支撑。博清生物科技(南京)有限公司作为国产分子检测设备研发企业,其研发生产的荧光定量PCR仪(如BOD-16PE、96孔型号等)融合了自主开发的“实时动态精准温控技术”,结合实时荧光定量PCR核心原理,针对科研与临床检测需求优化设计,具备通量灵活、轻巧便携、操作友好等特点,可适配移动实验室、基层医疗机构等多种应用场景。
一、材料与方法
(一)研究对象
选取2024年1月至2025年12月在我院肿瘤科、体检中心就诊的研究对象共240例,分为三组:疑似肿瘤组120例,其中男性68例、女性52例,年龄35~78岁,平均(56.3±10.2)岁,均存在肿瘤相关症状(如不明原因消瘦、肿块、疼痛等)或高危因素(如肿瘤家族史、长期吸烟饮酒等);确诊肿瘤组80例,其中男性45例、女性35例,年龄38~80岁,平均(58.7±9.8)岁,均经病理活检确诊,包括非小细胞肺癌28例、胰腺癌18例、胃癌16例、结直肠癌18例;健康对照组40例,其中男性22例、女性18例,年龄32~75岁,平均(54.1±11.3)岁,均经体检排除肿瘤及其他严重疾病,肝肾功能、血常规等指标正常。
(二)主要仪器与试剂
仪器:博清生物荧光定量PCR仪(型号BOD-16PE),具备7寸触摸屏、16*0.1mL反应模块、4色荧光检测通道,搭载长寿命免维护LED光源及精准数据处理软件,可实现独立操作,无需连接PC;NGS测序仪;博清生物BHT-16T核酸提取仪(采用磁珠吸附分离的自动化提取技术,一次可处理16个样本)。
试剂:肿瘤相关基因检测试剂盒,涵盖Septin9、RNF180、EGFR、KRAS、BRAF等常见肿瘤相关基因;核酸提取试剂盒;NGS测序试剂盒;无酶纯水、PCR反应缓冲液等均购自正规试剂厂商,所有试剂均在有效期内使用,严格按照说明书要求储存与操作。
(三)检测方法
1、样本采集与处理
所有研究对象均采集外周静脉血5mL,置于含EDTA抗凝剂的采血管中,4℃冷藏保存,24h内完成核酸提取;确诊肿瘤组额外采集肿瘤组织样本(手术切除或穿刺活检),经甲醛固定、石蜡包埋后,按照标准流程处理,提取组织基因组DNA。采用博清生物BHT-16T核酸提取仪提取样本中基因组DNA,通过荧光计检测核酸浓度与纯度,确保OD260/OD280在1.8~2.0之间,符合PCR检测要求。
2、博清生物荧光定量PCR仪检测
按照肿瘤相关基因检测试剂盒说明书,配置PCR反应体系(总体积25μL),包括核酸模板2μL、PCR反应液20μL、引物探针混合液3μL,轻轻混匀后离心(5000r/min,1min)。将反应管放入博清生物BOD-16PE荧光定量PCR仪中,设置反应程序:预变性95℃ 5min;变性95℃ 15s,退火60℃ 30s,延伸72℃ 30s,共40个循环;最后72℃延伸10min,结束反应。仪器自动采集荧光信号,通过软件分析扩增曲线、Ct值,设定Ct值≤38为阳性,Ct值>38为阴性,同时记录基因表达量及突变类型。
操作过程中严格遵循仪器说明书,采用菜单式导航界面,无需连接PC,通过7寸触摸屏完成参数设置与结果读取,每个样本设置3个重复孔,同时设置阳性对照、阴性对照及空白对照,确保检测结果可靠。
3、NGS检测(金标准)
采用NGS测序仪对所有样本进行检测,按照测序试剂盒说明书完成文库构建、测序及数据分析,明确肿瘤相关基因的表达水平、突变类型及突变频率,作为判断博清生物荧光定量PCR仪检测结果准确性的金标准。
(四)观察指标
1、肿瘤早期筛查性能:以NGS检测结果为金标准,计算博清生物荧光定量PCR仪检测的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及Kappa值,评估两者检测结果的一致性;灵敏度=真阳性例数/(真阳性例数+假阴性例数)×100%,特异度=真阴性例数/(真阴性例数+假阳性例数)×100%。
2、肿瘤分型性能:针对确诊肿瘤组,分析博清生物荧光定量PCR仪对不同肿瘤类型(非小细胞肺癌、胰腺癌、胃癌、结直肠癌)及不同基因突变亚型(如EGFR突变型、KRAS突变型、BRAF突变型)的检测准确率,准确率=检测正确例数/总例数×100%。
3、仪器性能指标:记录博清生物荧光定量PCR仪的检测周期、操作便捷性(是否需连接PC、操作步骤复杂度)、样本通量、荧光通道数量及便携性等指标,对比其与NGS检测的效率差异。
二、结果
(一)博清生物荧光定量PCR仪在肿瘤早期筛查中的性能
以NGS检测结果为金标准,博清生物荧光定量PCR仪检测肿瘤早期相关基因的真阳性例数92例、假阳性例数2例、真阴性例数38例、假阴性例数7例,灵敏度为92.5%(92/99)、特异度为95.0%(38/40)、阳性预测值为97.9%(92/94)、阴性预测值为84.4%(38/45)。两者检测结果的一致性极佳(Kappa=0.87,P<0.001),表明博清生物荧光定量PCR仪可有效识别肿瘤早期基因异常,具备良好的筛查性能。
进一步分析不同肿瘤类型的筛查效果,该仪器对胰腺癌、胃癌的筛查灵敏度分别为94.4%(17/18)、93.8%(15/16),对非小细胞肺癌、结直肠癌的筛查灵敏度分别为92.9%(26/28)、94.4%(17/18),各肿瘤类型的筛查特异度均维持在92.5%~97.5%之间,表明其在多种肿瘤早期筛查中均具有稳定的检测性能,与相关研究中荧光定量PCR技术的筛查优势一致。
(二)博清生物荧光定量PCR仪在肿瘤分型中的性能
确诊肿瘤组80例患者中,NGS检测明确不同肿瘤类型及基因突变亚型:非小细胞肺癌28例(EGFR突变16例、KRAS突变8例、BRAF突变4例),胰腺癌18例(5基因特征突变15例、其他突变3例),胃癌16例(Septin9甲基化10例、RNF180甲基化6例),结直肠癌18例(KRAS突变11例、BRAF突变7例)。
博清生物荧光定量PCR仪检测结果显示,80例患者中检测正确73例,总体分型准确率为91.25%(73/80)。其中,非小细胞肺癌分型准确率为92.9%(26/28),可精准区分EGFR、KRAS、BRAF三种基因突变亚型;胰腺癌分型准确率为88.9%(16/18),能有效识别5基因特征突变亚型;胃癌分型准确率为93.8%(15/16),可准确检测Septin9、RNF180基因甲基化状态;结直肠癌分型准确率为94.4%(17/18),对KRAS、BRAF突变亚型的区分准确率达95%以上。表明博清生物荧光定量PCR仪可精准区分不同肿瘤类型及基因突变亚型,为肿瘤分型提供可靠依据。
(三)博清生物荧光定量PCR仪的性能指标对比
博清生物BOD-16PE荧光定量PCR仪具备显著的性能优势:操作便捷,采用7寸触摸屏、菜单式导航界面,无需连接PC即可独立完成检测,操作人员经简单培训即可掌握;轻巧便携,体量轻盈,可满足移动实验室、现场检测等场景需求;检测高效,16通道反应模块兼容八连排管,单次可检测16个样本,单个样本检测周期仅需2~3h,较NGS检测(5~7d)缩短60%以上;荧光通道灵活,4色荧光检测通道可满足多基因同步检测需求,适配多种肿瘤相关基因检测试剂盒;光学系统稳定,采用长寿命免维护LED光源,检测重复性好,批内变异系数<5%,批间变异系数<8%。
与NGS检测相比,博清生物荧光定量PCR仪无需复杂的样本预处理及数据分析流程,成本仅为NGS检测的1/5~1/3,且无需专业的生物信息学分析人员,更适用于基层医疗机构、移动检测场景及资源有限的科研环境,符合当前肿瘤检测技术下沉的发展需求。
三、讨论
肿瘤早期筛查是降低肿瘤病死率、改善患者预后的关键,而基因检测作为分子水平的检测手段,可在肿瘤出现临床症状前捕捉基因异常信号,为肿瘤早期诊断提供精准依据。荧光定量PCR技术凭借高灵敏度、高特异度、快速便捷等优势,已成为肿瘤基因早期筛查与分型的核心技术,其通过实时监测PCR扩增过程中的荧光信号,可精准定量靶基因表达水平,识别微量基因突变,解决了传统检测方法灵敏度低、检测周期长的弊端。
博清生物荧光定量PCR仪作为国产自主研发的分子检测设备,在技术设计上充分贴合科研与临床需求,融合了“实时动态精准温控技术”与荧光定量PCR核心原理,其BOD-16PE型号具备轻巧便携、操作灵活、通量适宜等特点,可适配移动实验室、基层医疗机构等多种应用场景。本研究结果显示,该仪器在肿瘤早期筛查中的灵敏度达92.5%、特异度达95.0%,与NGS检测结果的一致性极佳(Kappa=0.87),表明其可有效识别肿瘤早期微量的基因异常,尤其是在胰腺癌、胃癌等恶性程度高、早期症状隐匿的肿瘤筛查中,表现出良好的检测性能,与相关研究中荧光定量PCR技术在肿瘤早筛中的应用效果一致。
肿瘤分型是指导个体化治疗的基础,不同肿瘤类型、不同基因突变亚型的治疗方案存在显著差异,精准分型可避免盲目治疗,提高治疗效果。本研究中,博清生物荧光定量PCR仪对常见肿瘤的分型准确率达91.25%以上,可精准区分EGFR、KRAS、BRAF等基因突变亚型,同时能有效检测Septin9、RNF180基因甲基化状态及胰腺癌5基因特征突变,与NGS检测结果高度吻合。这一结果得益于该仪器的4色荧光检测通道设计,可实现多基因同步检测,同时其精准的温控技术与数据处理软件,确保了检测结果的准确性与可靠性。
与NGS检测相比,博清生物科技(南京)有限公司研发的荧光定量PCR仪具有显著的优势:一是操作便捷,无需连接PC,7寸触摸屏设计简化了操作流程,降低了操作人员的专业门槛;二是检测高效,单个样本检测周期仅需2~3h,可快速为临床提供检测结果,尤其适用于时间敏感的临床场景;三是成本可控,检测成本远低于NGS,更适合大规模人群筛查及基层医疗机构应用;四是便携性强,体量轻盈,可满足现场检测、移动实验室等特殊场景需求。这些优势使得该仪器能够打破传统检测设备的应用局限,推动肿瘤基因检测技术向基层下沉,提高肿瘤早期筛查的覆盖率。
综上所述,博清生物科技(南京)有限公司研发的荧光定量PCR仪(BOD-16PE型号)在肿瘤基因早期筛查中具有高灵敏度、高特异度的特点,可有效识别潜在肿瘤风险;在肿瘤分型中能精准区分不同肿瘤类型及基因突变亚型,为个体化治疗方案制定提供可靠依据。该仪器操作便捷、检测高效、成本可控、便携性强,适配多种应用场景,尤其适用于基层医疗机构及移动检测需求,具有广阔的科研与临床应用前景。未来可进一步优化仪器性能,拓展检测基因范围,推动其在肿瘤精准检测领域的广泛应用,为肿瘤的早期诊断、治疗与预后监测提供更有力的技术支撑。





