自Kary Mullis 发明聚合酶链式反应这一技术以来,PCR已经使用了近40年,被广泛用于诊断疾病。 但人们一直在努力扩大PCR的规模,使得其可以在每次运行中可以检测更多的靶标。 这种多路服用multiplexing的能力很重要,如果能不通过重新设计PCR仪器就能实现这样的目标,那是最理想的。 最近,罗氏宣布推出了 cobas Respiratory flex 测试,一款呼吸道病毒检测产品,可以从鼻咽拭子样本中、在一次PCR检测中识别多达 12 种呼吸道病毒(甲型和乙型流感、呼吸道合胞病毒、腺病毒、人类亚肺病毒、肠道病毒/鼻病毒、副流感病毒 1 至 4、SARS-CoV-2 和其他冠状病毒)。 这背后基于其创新开发的TAGS(温度激活信号生成)技术,使用多重聚合酶链反应 (PCR) 检测,结合颜色、温度和相对简单的数据处理,将高通量分析仪上一次PCR 测试原本能够识别出四个结果扩增增加到了15 个。 2016 年开始,罗氏诊断研发中心的 Igor Kozlov 与同事 Alison Tsan、Randy Saiki 和 Amar Gupta就着手研发将单次 PCR 检测结果数量翻倍的技术。TAGS正是他们发明的。 通常,单次 PCR 检测可通过光学检测在高通量分析仪上测量多达五个靶标(五个光学通道的限制,例如四种病毒和一种对照),每个目标通过不同的荧光颜色进行识别。TAGS 技术引入了温度维度,可测量多达三个相同颜色的靶标,但这些靶标在三种不同的温度下可见,总共多达 15 个目标。 除了使用在低温下激活的标准荧光报告基团(在罗氏现有的 PCR 检测中都有使用),TAGS 使用两组可逆热活化荧光报告基团,它们的颜色在较低温度下不可见,但在逐渐升高后的较高温度下才会出现。 具体来说,在最低温度下,可以看到并记录每个颜色一个靶标的信号。在中等温度下,可以看到每个颜色的两个靶标,并且可以通过减去第一个靶标的先前记录值来识别第二个靶标。在最高温度下,可以看到每个颜色的所有三个靶标,并且可以通过减去其他两个靶标的已获得值来识别第三个靶标。 TAGS利用现有的光学通道并添加温度组件,实现了多路复用率低提高,无需更换其仪器或耗材。这样,TAGS 技术可用于现有的罗氏高通量仪器、使用标准 PCR 板。耗材与其他测试相同,但试剂配方做了升级。测试附带的软件需要更改,因为每个 PCR 循环都需要在三个不同温度下捕获五张图像,而不是在相同温度下捕获五张图像。最终,数据处理也将有所不同,因为这样就必须处理 15 个信号而不是 5 个。 可以说,TAGS 是标准 TaqMan PCR 检测的下一代版本,将单一PCR 反应中的多重性扩展到四个靶标之外。 这就意味着,除了呼吸道疾病以外的其他疾病和诊断场景中,TAGS也都能发挥更重要的角色。 TAGS实现了标准的增强,带来了新功能,可以与罗氏现有的仪器安装基数一起使用,特别容易获得。 而本质上,TAGS 技术理论上也是通用的,也能适用于所有使用光学检测和热循环的 PCR 仪器。 但罗氏已经为TAGS技术申请了专利(参考:US11028433/CN109689884),其他公司可能还需要继续探索自己专有的multiplexing技术路线。 参考: https://www.biospace.com/press-releases/roche-launches-the-first-test-to-use-its-breakthrough-tags-technology-for-high-throughput-simultaneous-detection-of-12-respiratory-viruses https://www.roche.com/stories/new-tags-technology |