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細胞游離DNA（cell-free DNA，cfDNA），是指在細胞外呈現游離狀態的DNA，在血清、血漿、腦脊液、唾液、尿液和糞便中均有發現。血液中cfDNA在疾病的早期篩查、診斷、預后和監測等方面具有重要潛在價值，正逐漸成為液體活檢應用的重要生物標志物。由于cfDNA含量很低，健康人外周血中cfDNA濃度大部分在1-100ng/ml（在部分疾病狀態下如腫瘤、術后、病毒感染等，cfDNA水平可見升高）。而且由于處理方法或提取方法的差異，cfDNA樣本中可能含有較大的核酸片段比如基因組DNA的污染，這些大片段會對后續二代測序的文庫構建產生負面的影響，從而導致測序深度降低。因此，我們需要一種既有高的靈敏度，又能夠對整個樣本質量進行全面評估的質控方法。
對cfDNA樣本的質控主要是評估提取得到的cfDNA的質量、濃度及純度，有無基因組DNA的污染，以及cfDNA樣本的單核小體、雙核小體和三核小體的分布等。使用cfDNA樣本做NGS基因檢測時需要對多個環節進行質控以確保檢測結果的可靠性，因此不排除偶爾會出現cfDNA產量不足從而導致樣本測序失敗的情況。
LabChip® GX TouchTM 微流控核酸分析儀基于PerkinElmer微流控芯片技術，提供全面、高質量的NGS質控數據。它以蝕刻芯片為載體，整合上樣、分離、檢測、清洗等過程，在納升體系內對DNA或RNA樣品進行快速、準確、高重復性的定性和定量分析。只需一步設置，即可完成全天多個批次樣品分析，可實現相當高程度的自動化與標準化。
圖1. LabChip® GX TouchTM微流控核酸分析儀
最新問世的cfDNA檢測試劑，專為cfDNA質控應用而開發，更將其檢測靈敏度、定量準確性推上了高度。
cfDNA assay優化體現在哪里？
cfDNA樣本通常在LabChip® GX TouchTM微流控核酸分析儀或其他系統上進行質控分析，但存在一個常見問題是，提取樣本中的鹽以及其他有機或生物成分的殘留可能導致高分子量內標信號下降或高分子量內標峰消失，進而導致cfDNA定量和片段大小測定不準確。為解決此問題，我們引入50bp的DNA片段作為內標，用于cfDNA定量。我們還優化了凝膠篩分基質，可以最快的檢測速度和最高靈敏度，實現單、雙核小體cfDNA的基線分離。cfDNA assay的濃度定量準確度和精確度與市售競品方法相當或更優。此外，LabChip cfDNA assay被證明可用于分析使用多種市售提取試劑盒制備的cfDNA樣本。
LabChip cfDNA assay的濃度檢測線性范圍為5-100pg/μL，可檢測樣品板中濃度低至2.5pg/μL (S/N>3) 的cfDNA樣本。定量準確度在目標濃度的±20%以內，片段大小準確度在目標片段大小的±10%以內。LabChip cfDNA assay是一種可靠的高通量、自動化、易用型檢測方法，可在1.5小時內對一次芯片制備中多達96個cfDNA樣本的濃度和片段大小進行量化檢測，并提供cfDNA樣本中污染物的定性信息。
圖2. cfDNA實驗的LOD和線性測試 A）連續稀釋液中cfDNA樣本（起始濃度為50-1000pg/μL）定量結果：電泳圖所示為連續稀釋樣本的cfDNA彌散條帶分布；B）參比方法（競品方法A）測得單核小體cfDNA濃度與LabChip® GX TouchTM測得濃度的關系圖。
該檢測方法與cfDNA提取工作流程的兼容性
我們使用三種市售cfDNA提取試劑盒（PerkinElmer chemagic cfDNA 1.5k Kit, QIAamp® Circulating Nucleic Acid Kit, ThermoFisher MagMAX® Cell-Free DNA Isolation Kit），按照制造商推薦方案（使用不同血漿量）提取cfDNA樣本。用所需體積的TE緩沖液稀釋所提取的樣本，使之歸一化為每毫升血漿起始量。采用LabChip cfDNA assay對樣本進行分析，結果列于圖3和表1中。從數據中可以看出，LabChip cfDNA實驗的定量和片段大小檢測不受cfDNA提取殘留物的影響，無論使用何種提取試劑盒進行提取，均可用于分析cfDNA樣本。
圖3: 使用chemagic 360、Qiagen和Magmax提取試劑盒提取的cfDNA樣本的疊加電泳圖
表1: cfDNA檢測的采用不同提取試劑盒提取的樣本單核小體cfDNA濃度（歸一化為每毫升血漿起始量）
cfDNA檢測所需耗材
| P/N CLS157242 | cfDNA檢測試劑盒 |
| P/N CLS144006 | X-mark芯片*（用于LabChip GX Touch HT） |
| P/N CLS145331 | X-mark芯片*（用于LabChip GX Touch 24） |
*LabChip DNA X-Mark芯片單獨出售
LabChip GX Touch系統優勢
隨著cfDNA assay的推出，LabChip GX Touch真正成為了All-in-One的樣本質控利器：
采用業內金標準的微流控芯片技術，簡化凝膠電泳實驗中的繁瑣操作步驟
10種Assay，提供全面NGS質控
? 起始樣品：基因組DNA、cfDNA、RNA、mRNA、small RNA
? 建庫流程：接頭去除、片段選擇、擴增效率
? 文庫
片段大小范圍：25bp-12kb
smear檢測靈敏度：2.5pg/µL
定量準確性堪比熒光方法
同時提供片段大小分布信息
提供基因組DNA質量評分（GQS，也稱為DQS）和RNA質量評分（RQS）
LabChip GX Touch可用于NGS和生物樣本庫的樣本質量評價，而且這兩項質量評分被收錄于兩項國家標準：“高通量測序的核酸類樣本質量控制通用要求GB/T 40664—2021"，以及“生物樣本庫核酸樣本質量評價方法GB/T 40974—2021"。
樣本上樣量少：150nl足矣
自動化快速檢測
可快至28s/樣品，實時獲得定性定量數據
無需手動上樣、人工chip prime
靈活的通量選擇——1-24乃至1-384樣品/輪
具備醫療器械備案注冊證（一類）
真正“用得起"的平臺——芯片可重復使用
