全自动多重PCR分子诊断技术平台

详细内容

iCubate全自动多重PCR分子诊断技术平台
跟踪我博客的朋友们时不时地会看到我有关这个平台的博文，这里有归类。

这个技术平台和其它市场上现有的技术平台不同，它是为了多重PCR定制的，是“软”的酶技术和“硬”的机械，电子技术的完美结合。

30年，我刚刚来美国，踏进实验室做的**个实验就是分子诊断，从头到尾全是手工操作，历时两个星期完成一个SouthernBlot。现在，用iCubate仪器可以在三小时内全自动完成。多重PCR能够在一个标本中同时检测很多分子靶点，使得分子鉴别诊断成为可能。我们报批的**个产品就是针对感染病人“精准治疗”的革兰氏阳性细菌和耐药基因检测的快速诊断试剂。

FDA批准的是一个系统，包括两台仪器（操作仪器，扫描仪器），一次性使用的卡盒，软件，和诊断试剂。临床和实验室验证历时一年，用掉了三万个卡盒！我们马上要申报**个产品，革兰氏阴性细菌和多重耐药基因检测。

除了可以用卡盒里的芯片直接通过杂交检测多重扩增基因片段以外，iCubate技术平台的另外一个应用就是给各种二代测序做全自动建库，当然包括我们另外一个公司（iRepertoire)的免疫组测序建库，还有肿瘤测序，HLA等其它NGS建库需求。

iCubate的另外一个与众不同的地方就是它是一个开放平台，叫做iCubate2.0, 我们准许其它个体，小公司，大公司在我们的技术平台上开发他们认为具有商业价值的App。到目为止我们已经有5-6个合作公司在这个技术平台上开发不同域的应用产品了。希望FDA报批提供的质量认可会让更多的应用开发者加入我们的行列。

我很早就写过一篇文章，讨论“为什么不见原创国产仪器？”，iCubate仪器是一个典型的原创产品，下图的左侧是总工程师Jeff在家的车库里自己做的PCR仪，右侧是扫描仪的原型。科学家和工程师的无缝对接，讨论，才有有的产品。

使分子诊断大众化，民主化，哪都能做，谁都能做，谁都能开发产品，就是iCubate的一个奋斗目标。

八年的研发，从无到有，全靠我们的工程师和科学家团队的齐心协力！也靠阿拉巴马的天使投资人们的两轮投资。天时地利人和，我们都占了，创业，不仅仅是大城市的利，也不一定要海归。机会可能就在身边，努力了，就会有回报。

iCubate技术平台

全系统包括个卡盒阅读仪(Reader)，卡盒处理仪(Processor)，和预先安装好独家应用软件的苹果iMAC电脑。遍布整个系统内外的条码阅读器跟踪识别标本排除任何认为误差。

卡盒是iCubate技术平台的核心。每个次性使用的卡盒预先在厂家装好了PCR反应和杂交检测等所有必需的试剂（在卡盒底部的试剂槽里，用锡箔纸封存）。卡盒底部还有废物槽，保存所有用过的液体，包括杂交后的PCR产物。因为卡盒是全封闭的，高浓度PCR产物没有机会污染环境。另外，PCR试剂已经在试剂盒里了，客户自己不用设立PCR反应，也就没有了污染的机会。卡盒内部有个移液，通过外部机械运转控制液体在不同试剂槽之间的转移。使用时，把核酸标本（呼吸道标本直接加，不提取）从卡盒上面的开口加入卡盒底部的PCR反应孔，把卡盒放入处理仪就行了。

卡盒处理仪里面有三个独立控制的加热器用来从外面加热做PCR反应，加热器温度可以根据需要预先设立，处理仪里面的读条码仪根据读到卡盒上的条码来决定使用那个PCR反应程序。因为arm-PCR多重扩增技术需要几轮反应，中间加试剂等工作也是自动解决。PCR完成以后卡盒内部的移液把所有产物都放到底部有玻璃芯片的杂交检测槽进行杂交。杂交时芯片底下有加热器控制温度。十五分钟杂交后移液做快速清洗。清洗完的卡盒就可以接受后信号检测。处理仪会给出卡盒处理完成的信号，试验员把卡盒拿出来放到阅读仪里面。

阅读仪里面有激光和光电倍增管等检测装置。阅读仪次处理四个卡盒，仅需要二十读完数据。仪器内的条码阅读器跟踪标本。读到的数据直接显现在iMAC软件上。卡盒从仪器中拿出来就直接扔掉。封闭体系避免了污染的发生。

经过工程师和科学家的努力，现在iCubate平台也可以做核酸提取了。

卡盒多加了储存液体的孔槽，在三个加热器的个上放有磁铁。这样，以磁珠技术为主的核酸提取过程也可以在卡盒和样品处理仪上实现了。

我原来的打算是故意把核酸提取步骤放在外面不加整合，这样可以和许多有提取技术的公司形成战略合作，不会开始就树敌太多。可是不整合，做FDA报批就增加很多麻烦：要通过临床验证来证明我们的扩增和检测平台能与多家提供的核酸提取技术匹配。所以在选择临床验证单位的时候就要看他们都使用什么样的核酸提取技术平台。有了自己的提取平台，临床验证也变得简单多了。

这样，提取仪，扩增仪，检测仪三位体（象iPhone的 Music, internet, phone三位体样！），形成了完美的整合。

icubate生物技术平台应用广泛，可以用于各种病原体的检测，包括威胁公共卫生和健康的病毒和细菌等病原体的检测；基因诊断，遗传病基因突变检测；癌症筛查，及化疗放疗方案制定；院内感染鉴别诊断；器官移植感染鉴别诊断；mRNA、miRNA表达图谱研究；免疫组库研究；进出口检验检疫；食品**卫生；遗传资源平台建设，等等。 

更新时间：2024/4/19 11:52:20