本项目旨在开发一款基于微流控芯片技术的呼吸道病原体多重核酸实时荧光PCR检测试剂盒。产品需集成核酸提取、扩增与检测于一体,实现“样本进,结果出”的自动化检测。核心目标是实现对多种常见及重要呼吸道病原体的高通量、高灵敏度、高特异性的同步快速检测,为临床提供精准的诊疗依据,并显著提升检测效率。
2.1. 多重PCR引物与探针设计及优化
病原体菜单确定:基于临床流行病学数据,确定需覆盖的病原体组合。建议至少包括:
病毒:甲型/乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒(A/B型)、SARS-CoV-2、腺病毒、副流感病毒、鼻病毒、人偏肺病毒等。
细菌:肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、肺炎支原体、肺炎衣原体等。
多重检测面板设计:科学规划多重PCR反应体系,避免引物间相互作用,确保每个检测通道(荧光通道)的独立性与灵敏度。采用巢式PCR或类似技术提高灵敏度和特异性。
引物/探针验证与优化:通过生物信息学工具和实验验证,确保所有引物和探针具有高特异性、无交叉反应,并具有相近的扩增效率,以实现均衡的多重检测。
2.2. 微流控芯片设计与加工工艺研究
芯片结构设计:设计能够完成核酸提取、纯化、逆转录(如需)、PCR反应液分配及并行实时荧光PCR扩增的微流道结构。核心包括:
样本处理区:包含裂解液存储腔室,用于释放核酸。
核酸纯化单元:集成固相载体(如硅胶膜)或功能化微柱,用于吸附和洗涤核酸。
反应腔室阵列:设计多个独立的纳升级或微升级PCR反应腔室,实现不同目标病原体的并行检测。
材料与工艺:选择生物兼容性好、光学性能透亮(适于荧光检测)、导热性佳的芯片材料(如PMMA、PC、COP)。建立高精度的芯片微注塑或软光刻加工工艺,确保芯片的批间一致性与密封性。
2.3. 试剂配方与冻干工艺研究
预封装试剂开发:将PCR反应所需的所有组分(引物、探针、酶、dNTPs等)优化成稳定的预混液,并预封装在芯片的相应腔室内。
冻干工艺研究:研究关键试剂(特别是酶)在芯片内的常温冻干稳定技术,确保试剂盒可在2-30°C条件下运输和储存,有效期内性能稳定。
无
别
技术指标与验证要求
分析灵敏度
- 对每种目标病原体的检测限 应不高于500 copies/mL(或等效于TCID50等)。
- 需使用国家标准品或经第三方确认的参考物质进行梯度稀释验证。
分析特异性
- 包容性:能检测出同一病原体不同亚型/株(如流感病毒不同变异株)。
- 交叉反应:与常见呼吸道微生物、人体基因组DNA、RNA无交叉反应。
精密度
- 对低浓度阳性样本和阴性样本进行重复检测,批内/批间精密度 的Ct值变异系数应小于5%。
临床性能
- 开展至少500例 临床样本(咽拭子、鼻咽拭子等)的验证试验。
- 与已上市的单重或少量多重PCR试剂盒对比,要求临床灵敏度≥95%,临床特异性≥98%。
操作性/稳定性
- 检测全过程时间 ≤ 90分钟,手工操作时间 ≤ 5分钟。
- 试剂盒在 2-30°C 下储存有效期不低于 12个月。
《产品技术要求》文档。
《原材料清单、供应商及质检标准》。
《生产工艺作业指导书》。
《分析性能和临床性能验证报告》。
《产品说明书》。