TIANGEN病原微生物mNGS解决方案助力感染性疾病的精准检测

2022-08-12 04:47:08, TIANGEN

第三届IDD感染性疾病诊断技术创新论坛，于2022年7月22-23日在杭州召开，本次会议聚焦宏基因组和多种类型感染检测技术，核心议题覆盖宏基因组的技术升级、信息分析和产业化开发。本次IDD组委会共邀请到国内外40多位感染诊断领域的一线专家，与600多名参会者在新冠病毒的快速检测、POCT即时检测产品应用与开发、智能化集成化的检测平台搭建等主题上进行了探讨，深入剖析了当下病原微生物检测技术在应用过程中的热点与难点。

天根生化科技（北京）有限公司作为国内核酸提取和检测试剂上游供应的高新技术企业，已为国家病毒性流行病的诊断及预防提供了大力的支持。自2020年新冠疫情爆发后，TIANGEN已陆续为新冠相关检测提供了超过2500万人份的核酸提取试剂及3亿人份的检测原料。

本届会议，TIANGEN带来了从样本前处理、核酸提取，宿主去除到NGS文库制备的病原微生物mNGS一站式解决方案。会议期间，来自全国各地的科研及工业研发人员对TIANGEN的病原微生物mNGS解决方案表现出浓厚的兴趣，围绕大家关注的病原微生物的核酸提取、宿主核酸去除以及背景菌控制等焦点问题，TIANGEN的工作人员与参会者进行了深入的探讨。

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优异的背景菌控制

EXCELLENT

为满足病原微生物领域对高质量核酸提取的需求，TIANGEN针对病原微生物核酸提取推出了新产品TIANMicrobe 病原微生物DNA/RNA提取试剂盒（NG550）和TIANMicrobe大体积病原微生物DNA提取试剂盒（NG530）。

TIANGEN病原检测生产线在生产原料、生产车间环境等多个环节对背景菌进行严格防控，确保为合作伙伴提供高品质的原材料，帮助病原微生物mNGS检测行业的标准提升。背景菌防控的模拟实验中，使用TIANGEN病原微生物核酸提取试剂盒(NG550)提取得到的核酸样品中，背景菌的控制表现优异。

图1. 不同试剂盒背景微生物RPM值差异显著性分析

比较TIANGEN试剂盒（TIANGEN）和竞品试剂盒（Competitor A、B、C）中各种背景微生物RPM均值。结果表明TIANGEN试剂盒优于三款竞品试剂盒（Competitor A、B、C）背景微生物RPM均值显著低于竞品（非参数Wilcoxon检验，P-value< 0.001）。

差异化的宿主核酸去除方案

DIFFERENTIATION

为了满足病原微生物检测领域对病原菌检测灵敏度的需求，TIANGEN针对病原微生物宏基因组和宏转录组检测技术推出了两种差异化的宿主DNA和宿主rRNA去除方案。

TIANGEN采用差异裂解法去除宿主的DNA污染。以293T细胞作为宿主背景，对测序结果中掺入模拟病原菌（植物乳杆菌、酿酒酵母、大肠杆菌）的reads RPM值进行检测。实验结果表明，同未去除宿主的对照相比，三种模拟病原菌的reads RPM值显著提高，证实TIANGEN宿主DNA去除方案能够有效地降低宿主来源的reads数目，增加模拟病原菌的reads比例。与此同时，TIANGEN的宿主DNA去除方案相比其他3个竞品而言，能够有效地保护易裂解的大肠杆菌（大肠杆菌的reads比例提高约7倍）。

图2. 宿主DNA去除效果及掺入菌Reads RPM值提升情况

分别使用NG550去宿主和NG550对模拟样本A（200 μl）提取核酸，使用TIANSeq直接快速DNA文库构建试剂盒（NG101）以1 ng或最大投入体积的核酸起始量进行DNA文库制备后测序分析，结果表明NG550去宿主能有效去除宿主DNA且对植物乳杆菌、酿酒酵母和大肠杆菌的检出RPM值均可有效提升。

针对病原微生物mNGS宏转录组的检测项目，TIANGEN推出了基于rRNA封闭探针的宿主rRNA去除解决方案（Blocker法）。实验表明，以293T细胞作为宿主背景掺入多种模拟病原后，经过Blocker处理，最终检出的模拟病原RNA RPM值显著上调，增长倍数超过6.5倍。