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 在高通量二代測序（NGS）實驗操作過程中，文庫構建是必不可少的步驟，文庫構建的質量直接影響后續(xù)測序結果可靠性與準確性，所以，文庫構建后的質控就顯得非常重要，目前PerkinElmer公司的Labchip GX系列生物分子分析儀（圖1，又名全自動微流控電泳系統(tǒng)）因其具有通量高、重復性好、操作簡便以及使用成本低的優(yōu)勢，而成為了全球主流二代測序公司推薦的文庫構建質控設備，在Illumina公司的官方網(wǎng)站上，Labchip GX是主要推薦的型號。

圖1. LabChip GX Touch，“芯片上的實驗室”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電泳實驗室

（一）LabChip Touch 電泳的工作原理

LabChip 電泳在小型微流體芯片上進行（圖 2）。在分析前，將試劑裝載到芯片的各個孔中。這些孔與蝕刻有微小通道的石英片基相連，每個微通道僅有人的發(fā)絲粗細。

將芯片裝載入 LabChip GX Touch 系統(tǒng)后，芯片孔與鉑電極接觸，由鉑電極提供電壓和電流控制。系統(tǒng)機械臂將微孔板上的樣品孔直接移動到芯片的毛細管“吸管”下方，約 150 nL 樣品被抽吸到芯片上。樣品染色和脫色由系統(tǒng)平臺自動完成。待分析樣品逐一被電泳分離，樣品條帶被激光誘導的熒光檢測。通過 ladder 及內標確定各條帶的大小和濃度。在各樣品分析之間清洗吸管，從而消除了交叉污染或殘留。

圖2：用于基因組學應用的Labchip

（二）LabChip Touch 的特點

Labchip GX 觸屏簡化了樣品分析

LabChip® GX Touch 微流體技術簡化了平板電泳的諸多人工步驟，采用便捷的觸摸屏界面，即使是臨時用戶都可很快上手，方便準備和運行樣品。LabChip GX Touch 軟件能夠通過最少量的人工選擇運行實驗。數(shù)據(jù)查看軟件模塊可幫助科學家從遠離實驗室的工作區(qū)查看已完成的樣品。軟件的使用許可證無數(shù)量限制，同事之間可共享數(shù)據(jù)，使得項目合作變得簡單而直接。

 量化評價 RNA 和 DNA 樣品完整性，確保只有最佳的樣品用于下游分析檢測

     Labchip GX Touch 自動完成DNA和RNA樣品分析和測序前的QC。通過電泳分離，為新一代測序樣品制備及時提供核酸大小、濃度數(shù)據(jù)及樣品質量的定性分析。

（三）LabChip Touch 的應用

快速分析RNA

系統(tǒng)可以分析大小在 100 至 6,000 個核苷酸范圍的 RNA樣品。LabChip Touch 平臺提供了易于理解的 RNA 濃度以及核糖體RNA的比例，與 RNA 質量評分共同用作完整性評價指標（圖 3）。RNA 質量評分 (RQS) 是對樣品的質量和完整性的量化評價，可預測下游基因表達實驗（如芯片分析或實時 PCR等）的成功幾率。系統(tǒng)自動計算各項數(shù)據(jù)指標諸如峰高、峰面積、濃度等，并將其儲存為文本文件和表格等電子化數(shù)據(jù)。這些參數(shù)組合被用于確定 RQS 值。經(jīng)驗證，RQS 與 Agilent®RIN（RNA 完整性指數(shù)）密切相關并遵循相同的 0 - 10 量化評級。

圖 3. RNA 電泳圖譜，其中展示 18S 和 28S 峰

DNA 樣品降解評分

盡管核酸濃度和純度的定量測量已得到廣泛應用并已擴展到對大量樣品進行分析，但對核酸大小和降解程度的檢測仍然使用瓊脂糖凝膠電泳分離 DNA，以及通過溴化乙錠或其他嵌入染料進行觀察的方法，需要許多人工操作并有一定技巧要求。

為 LabChip GX Touch 系統(tǒng)開發(fā)的基因組 DNA 實驗創(chuàng)新性的引入了基因組 DNA 質量評分（GQS），替代傳統(tǒng)的凝膠電泳。所提供的電子數(shù)據(jù)，兼容實驗室信息管理系統(tǒng)、可以輕松歸檔和分發(fā)。LabChip GX gDNA 實驗的重復性、自動化及通量克服了基于凝膠的方法分析樣品大小和評估降解程度的種種局限。在 30 - 60 秒內快速描述 25 - 12000 bp 的 DNA 樣品的指征（對于 gDNA 完整性檢測上限可達 40000 bp），節(jié)約用于大小及定量分析的時間和寶貴資源（圖 4、5）。

圖 4. DNA 電泳圖譜及對應的虛擬膠圖

圖5：以電泳圖譜展示的基因組DNA質量評估（GQS）圖

（四）用于定量分析檢測降解RNA樣品的實例

RNA 質量通過以下指標評價評估：

• 28S/18S 高度比                                   • Fast Area 占比

• 28S/18S 面積比                                   • 檢測到的 28S 片段

• 總面積中 28S 的占比                            • 檢測到的 18S 片段

• 總面積中 18S 的占比

圖6：從上至下顯示 RNA 樣品的降解過程，強制性的對完整的 RNA 通過加熱一系列指定時間使之降解，以展示樣品的降解過程。

（五）PE labchip 微流體芯片技術的優(yōu)勢

◆  同一平臺，實現(xiàn)：  

從起始樣品（gDNA、Total RNA）到ready-to-use library的全面質控

常規(guī)（ng級）及痕量（pg級）靈敏度的QC

提供RNA完整性指數(shù)（RQS）及基因組DNA完整性指數(shù)（GQS）

◆  更低的運行成本：芯片可重復使用，且批處理通量靈活無浪費

◆  更好的數(shù)據(jù)質量：自動上樣 = 避免手動點樣誤差 = 更準確的定量

◆  兩個型號分別適用于中低通量及中高/超高通量NGS實驗室：

LabChip GX Touch 24：1-24+/天

LabChip GX Touch HT: 1-384+/天

更多信息，請訪問：www.perkinelmer.com/labchip

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