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 |
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