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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-01-20 18:43
近日,青島華大智造科技有限責(zé)任公司研發(fā)的“基因測(cè)序儀”獲批上市,下面嘉峪檢測(cè)網(wǎng)與您一起了解一下基因測(cè)序儀在臨床前研發(fā)階段做了哪些實(shí)驗(yàn)。
1、基因測(cè)序儀的結(jié)構(gòu)及組成
產(chǎn)品由主機(jī)、計(jì)算模塊和控制軟件(軟件版本 V1)及耗材組成。其中主機(jī)包括主體模塊、外殼模塊、顯示模塊、電源模塊、控制模塊;耗材為 DNBSEQ-E25 集成測(cè)序載片(E25 FCL)。
2、基因測(cè)序儀的產(chǎn)品適用范圍
該產(chǎn)品采用聯(lián)合探針錨定聚合測(cè)序技術(shù),在臨床上用于對(duì)來(lái)源于人體樣本的人脫氧核糖核酸(DNA)進(jìn)行測(cè)序,以檢測(cè)基因序列,這些基因序列可用于輔助診斷疾病或疾病易感性。該儀器在臨床上僅限于與國(guó)家藥品監(jiān)督管理部門批準(zhǔn)的體外診斷試劑以及軟件配合使用,不用于人類全基因組的測(cè)序或從頭測(cè)序。
3、基因測(cè)序儀的工作原理
采用 DNA 納米球(DNA Nanoball,DNB)以及聯(lián)合探針錨定聚合(combinatorial probe-anchor synthesis,cPAS)測(cè)序核心技術(shù),使用一種經(jīng)過(guò)特殊表面修飾的規(guī)則陣列載片,每個(gè)修飾位點(diǎn)僅固定一個(gè) DNA 納米球,陣列載片修飾位點(diǎn)的間距均一,可保證不同納米球的光信號(hào)不會(huì)互相干擾,從而大幅提高信號(hào)處理的準(zhǔn)確性。
通過(guò)儀器提供動(dòng)力將 DNB 及測(cè)序試劑泵入測(cè)序載片,載片上加載的 DNB 可結(jié)合不同類型的信號(hào)因子,進(jìn)而同信號(hào)試劑作用產(chǎn)生自發(fā)光信號(hào)。自發(fā)光信號(hào)由集成信號(hào)采集模塊采集并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸至計(jì)算模塊進(jìn)行處理,根據(jù)不同類別自發(fā)光信號(hào)及其組合判定待測(cè)樣本的堿基序列信息。
4、基因測(cè)序儀的性能研究
4.1樣本類型的驗(yàn)證
對(duì)如下常見(jiàn)樣本類型進(jìn)行了驗(yàn)證,包括血清、血漿、福爾馬林固定石蠟包埋(FFPE)、咽拭子、痰液、宮頸脫落細(xì)胞等臨床常見(jiàn)樣本類型。涵蓋對(duì)人基因組 DNA 的檢測(cè)。
4.2測(cè)序準(zhǔn)確率和精密度的研究
(1)采用對(duì)“測(cè)序儀性能評(píng)價(jià)用脫氧核糖核酸國(guó)家參考品”進(jìn)行測(cè)序,符合測(cè)序儀性能評(píng)價(jià)用脫氧核糖核酸國(guó)家參考品的結(jié)果要求( 測(cè)序準(zhǔn)確率應(yīng)不低于 99.00%),進(jìn)行 3 次重復(fù)檢測(cè),結(jié)果符合要求。
(2)采用企業(yè)參考品進(jìn)行檢測(cè),測(cè)序準(zhǔn)確率均不低于 99.00%,結(jié)果符合要求。同步由不同的實(shí)驗(yàn)操作人員分別在不同的時(shí)間及不同的儀器上檢測(cè),測(cè)試 25 天,對(duì)輪次內(nèi)、輪次間、日內(nèi)、日間、不同儀器間以及不同操作者之間的精密度進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果符合要求。
(3)采用不同的測(cè)序讀長(zhǎng)檢測(cè)企業(yè)參考品,測(cè)序準(zhǔn)確率均不低于 99.00%,結(jié)果符合要求,每個(gè)讀長(zhǎng)重復(fù) 8 次檢測(cè),精密度結(jié)果符合要求。
(4)采用不同的測(cè)序讀長(zhǎng)下檢測(cè)人全基因組 DNA 國(guó)家參考品中指定的全外顯子區(qū)域,評(píng)估不同測(cè)序讀長(zhǎng)對(duì)測(cè)序儀的單核甘酸多態(tài)性(SNP)和插入缺失變異(Indel)檢測(cè)能力的影響,結(jié)果符合要求。
4.3檢測(cè)的上下限研究
(1)GC 含量檢測(cè)上下限的研究:對(duì)不同 GC 含量人基因組片段進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明對(duì) GC 含量檢測(cè)上限為 79.00%,檢測(cè)下限為 19.00%。
(2)PolyN 檢測(cè)上下限的研究:選取 polyA、polyT、polyC、polyG 的人基因組片段序列進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明 PolyN 的檢測(cè)上限為 10bp,檢測(cè)下限為 4bp。
(3)插入缺失突變檢測(cè)上下限的研究:對(duì)人基因組片段進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明對(duì)插入突變檢測(cè)上限為 30bp,下限為1bp;對(duì)缺失突變檢測(cè)上限為 62bp,下限為 1bp。
(4)突變頻率檢測(cè)下限的研究:選用不同突變頻率的參考品進(jìn)行測(cè)序,結(jié)果表明對(duì)突變頻率為 1%的缺失突變及點(diǎn)突變能夠正確檢測(cè),缺失突變及點(diǎn)突變頻率的檢測(cè)下限為1%。
4.4變異檢測(cè)的研究
產(chǎn)品針對(duì)檢測(cè)單核苷酸多態(tài)性(SNP )和插入缺失(InDel)檢測(cè)、拷貝數(shù)變異檢測(cè)、其他 6 種突變類型的檢測(cè)進(jìn)行研究、結(jié)果表明:產(chǎn)品可對(duì)單核苷酸多態(tài)性(SNP )、插入缺失(InDel)、基因拷貝數(shù)變異、純合缺失、2bp 以內(nèi)剪接突變、截短型移碼突變、polyN 聚合物突變、起始密碼子丟失突變、無(wú)義突變的突變類型進(jìn)行檢測(cè)。
4.5測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的研究
(1)檢測(cè)企業(yè)參考品,該產(chǎn)品測(cè)序通量范圍為 8.30Gb /載片~9.09 Gb /載片,均大于 7.5 Gb /載片;測(cè)序有效通量范圍為 27.68 M reads/載片~30.29 M reads/載片,均大于 25 M reads/載片;堿基識(shí)別質(zhì)量百分比(Q30)范圍為 93.36%~97.07%,均大于 80.00%;測(cè)序準(zhǔn)確率范圍為 99.51%~99.66%,均大于 99.00%。
(2)檢測(cè)國(guó)家參考品,該產(chǎn)品測(cè)序覆蓋度范圍為99.73%~99.75%,比對(duì)率范圍為 99.77%~99.85%,SNP 準(zhǔn)確率范圍為 0.9843~0.9901,SNP 靈敏度范圍為 0.9734~0.9738,Indel 準(zhǔn)確率范圍為 0.9122~0.9152,Indel 靈敏度范圍為 0.8114~0.8151,均滿足產(chǎn)品要求。
4.6臨床應(yīng)用項(xiàng)目的研究
為評(píng)估產(chǎn)品在臨床檢測(cè)方面的性能,分別從測(cè)序類型、應(yīng)用領(lǐng)域、檢測(cè)類型、被檢測(cè)物、適用樣本類型、核酸類型等多個(gè)方面,選取了 3 種代表性的臨床應(yīng)用項(xiàng)目(胎兒染色體非整倍體(T21、T18、T13)檢測(cè)、非小細(xì)胞肺癌基因突變檢測(cè)、乳腺癌 HER2 基因拷貝數(shù)變異檢測(cè))進(jìn)行研究,研究?jī)?nèi)容包括核酸提取方法、企業(yè)參考品的符合性、交叉反應(yīng)物質(zhì)和干擾物質(zhì)以及臨床樣本的研究。
(1)提取方法的研究
各應(yīng)用項(xiàng)目分別采用相應(yīng)的提取方法進(jìn)行研究,結(jié)果表明,研究的提取方法均適合臨床項(xiàng)目的應(yīng)用。
(2)企業(yè)參考品的符合性研究
各應(yīng)用項(xiàng)目分別采用各自的企業(yè)參考品(包括準(zhǔn)確度或陰陽(yáng)性參考品、特異性、重復(fù)性、精密度、最低檢測(cè)限參考品)進(jìn)行研究。結(jié)果表明,檢測(cè)性能符合企業(yè)參考品要求。
(3)交叉反應(yīng)物質(zhì)和干擾物質(zhì)的研究
各應(yīng)用項(xiàng)目分別驗(yàn)證了常見(jiàn)的不同濃度的交叉反應(yīng)物質(zhì)和干擾物質(zhì)。結(jié)果表明,不影響其在該產(chǎn)品上的正常檢出。
(4)臨床樣本的研究
各應(yīng)用項(xiàng)目分別采用具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義數(shù)量的臨床樣本進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果符合要求。
4.7儀器的局限性
(1)不用于全基因組測(cè)序或從頭測(cè)序。
(2)當(dāng)讀長(zhǎng)達(dá)到 PE150 以上時(shí),測(cè)序數(shù)據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)如 Q30 等會(huì)出現(xiàn)下降趨勢(shì),產(chǎn)生的錯(cuò)誤率隨之上升,對(duì)結(jié)果最終判斷產(chǎn)生影響。
5、基因測(cè)序儀的產(chǎn)品有效期和包裝研究
根據(jù)有效期影響因素表,從合理可預(yù)見(jiàn)的最嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā),對(duì)使用該產(chǎn)品的影響因素及對(duì)部件的影響進(jìn)行壽命評(píng)估及測(cè)試,為保證使用者的安全和臨床應(yīng)用中檢測(cè)的準(zhǔn)確性,確定該產(chǎn)品有效期為 7 年。
配套的測(cè)序載片經(jīng)穩(wěn)定性研究確認(rèn)效期為 10 個(gè)月。 經(jīng)環(huán)境試驗(yàn)及包裝運(yùn)輸試驗(yàn)驗(yàn)證,產(chǎn)品包裝符合運(yùn)輸和貯存要求。
6、基因測(cè)序儀的軟件研究
該產(chǎn)品軟件安全性級(jí)別為嚴(yán)重級(jí),發(fā)布版本號(hào):V1,完整版本號(hào):V1.0.0.4。開發(fā)人按照《醫(yī)療器械軟件注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》(2022 年修訂版)的要求,制定了軟件描述文檔和軟件版本命名規(guī)則聲明。
軟件完整版本號(hào)由四部分組成為 X.Y.Z.B,其中 X表示重大增強(qiáng)類軟件更新,重大網(wǎng)絡(luò)安全更新,Y 表示輕微增強(qiáng)類軟件更新,輕微網(wǎng)絡(luò)安全更新,Z 表示糾正類軟件更新,B 表示構(gòu)建。
開發(fā)人根據(jù)《醫(yī)療器械網(wǎng)絡(luò)安全注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》(2022 年修訂版)要求,制定了網(wǎng)絡(luò)安全描述文檔,證實(shí)該產(chǎn)品現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)可控,已建立網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案。
7、有源設(shè)備安全性指標(biāo)
1.電氣安全:符合 GB 4793.1-2007、GB 4793.6-2008、YY 0648-2008 的要求。
2.電磁兼容 :符 合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T18268.26-2010 的要求。
3.環(huán)境試驗(yàn):符合 GB/T 14710-2009 中的相關(guān)要求。

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