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嘉峪檢測網 2025-02-20 16:18
近日，新羿制造科技（北京）有限公司研發的“數字 PCR 微滴制備和分析儀”獲批上市，下面嘉峪檢測網與您一起了解一下數字 PCR 微滴制備和分析儀在臨床前研發階段做了哪些實驗。
1、數字 PCR 微滴制備和分析儀的結構及組成
本產品由樣本制備儀Drop Maker M1、生物芯片分析儀Chip Reader R2 組成。
樣本制備儀由壓接模塊、氣路模塊、電路模塊和軟件（樣本制備儀應用程序，發布版本號 V1）組成。
生物芯片分析儀由壓接模塊、氣路模塊、電路模塊、光路模塊和軟件（生物芯片分析儀應用程序，發布版本號 V1）組成。
2、數字 PCR 微滴制備和分析儀的產品適用范圍
該產品基于數字 PCR 檢測原理，與配套的檢測試劑和杭州朗基科學儀器有限公司 PCR 擴增儀（型號 A300）共同使用，在臨床上用于對來源于人體樣本中的 DNA 進行定性和定量檢測。
3、數字 PCR 微滴制備和分析儀的工作原理
1.樣本制備儀的工作原理主要是在一定氣壓驅動下，特定試劑及樣本可以經由芯片混合，形成微滴，并在芯片出口處收集微滴至 EP 管中。
2.將含有微滴的 EP 管，放入 PCR 擴增儀中完成體外核酸擴增。
3.生物芯片分析儀主要運用微流控方法，同時集成光、機、電、軟件技術，通過醫學檢驗在物理、化學和生物等相關學科的成果，生物芯片分析儀的工作原理可以分為四個部分。
第一部分，樣品取樣。本產品通過配套的檢測芯片，對 8聯排管的管蓋進行穿刺，連接芯片入口與微滴樣品，并固定在儀器上的芯片卡具內，全過程保持了嚴格的密閉，避免了核酸擴增產物氣溶膠的污染。
第二部分，樣品進樣。本產品通過動態控制氣壓的方式，驅動檢測芯片上的油進入密閉的 8 聯排管中，將里面的微滴樣品驅動進入檢測芯片，并在微管道中形成微滴隊列向前運動。
第三部分，熒光檢測。本產品將 3 個波段的激光聚焦到微管道中，當微滴隊列經過激光聚焦區域時，每個微滴依次被激發并產生熒光。熒光通過顯微物鏡收集后，經過共焦分光光路，將熒光分別匯聚到不同的熒光檢測傳感器的感光窗上，從而使熒光信號轉化為電壓信號。上位機通過信號采集電路，收集電壓信號，并將其用于計算每一個微滴內的熒光信號，并保存在上位機當中。
第四部分，檢測結束。當樣品檢測完畢后，上位機軟件將對采集到的微滴熒光數據進行分析，將每個微滴的熒光波形進行識別，提取這個微滴在 5 個熒光通道上的信號強度。然后，對微滴進行陰陽性劃分，并統計陰陽性微滴數量，進而計算樣本中各個通道對應的模板的拷貝數，最后將結果顯示在軟件界面上。檢測后的樣品全部密閉存儲于檢測芯片內，避免了廢液污染且儀器無需維護。
4、數字 PCR 微滴制備和分析儀的性能研究
4.1各組成模塊性能研究
樣本制備儀：
壓接模塊是通過樣本制備儀適配件壓緊生成芯片，將組合體放入，壓下扳手將芯片壓緊，保證氣體通過氣管對芯片的壓力供應。通過芯片下壓后，用數字壓力計測壓力值，壓降顯示無嚴重漏氣，確定該模塊符合設計要求。
氣路模塊負責生成氣源壓力并向外輸送，是通過隔膜泵對大氣瓶充壓，大氣瓶向各個微腔室充壓，再通過氣管向外部供壓，保證各個通路的壓力供應，無嚴重漏氣。通過對氣路模塊進行大氣瓶及通路輸出壓力控制，無嚴重漏氣，確定該模塊符合設計要求。
電路模塊的主要功能是保證電壓穩定持續輸出。通過將電路模塊進行每天持續供電，使用萬用表測量電路模塊輸出電壓，均在要求的輸出范圍內，確定該模塊符合設計要求。
生物芯片分析儀：
壓接模塊主要功能保證移動平臺運行精度，及檢測芯片壓接后芯片平整度、保證氣體通過氣管對芯片的壓力供應，無嚴重漏氣。通過驗證壓接模塊的運動精度、對芯片的壓力供應，確定該模塊符合設計要求。
氣路模塊負責生成氣源壓力并向外輸送，是通過隔膜泵對大氣瓶充壓，大氣瓶向各個微腔室充壓，再通過氣管向外部供壓，保證各個通路的壓力供應，無嚴重漏氣。通過對氣路模塊進行大氣瓶及通路輸出壓力控制，無嚴重漏氣，確定該模塊符合設計要求。
電路模塊主要功能為保證電壓穩定持續輸出。通過將電路模塊進行每天持續供電，使用萬用表測量電路模塊輸出電壓，均在要求的輸出范圍內，確定該模塊符合設計要求。
光路模塊通過光源的選擇及其強度要求、不同通道的實現方式、濾光片的選擇及其過濾波長范圍的要求、不同熒光通道干擾的研究和解決方法、熒光檢測器件的檢測速度、分辨率及靈敏度等，確定該模塊符合設計要求。
4.2整機性能研究
開發人對樣本制備儀的壓力準確性、壓力通路均一性、壓力重復性、微滴尺寸、微滴數等性能進行了研究；對生物芯片分析儀的本底穩定性、熒光強度重復性、熒光干擾、樣本檢測準確性、樣本檢測重復性、熒光線性、樣本線性等進行了研究；對儀器性能質控（微滴生成過程氣壓均一性、微滴生成過程耗時、微滴檢測光學定位），以及軟件、電氣安全、電磁兼容、環境測試等性能進行了研究，檢測結果符合產品設計要求。
4.3臨床項目研究
開發人對病原體分子生物學檢驗、人類基因分子生物學檢驗等項目選取代表性檢測項目進行了分析性能評估和臨床樣本研究。其中，人類基因檢驗包含了：拷貝數變異、低頻突變（<1%）、融合重排、腫瘤多引物復雜突變等代表性檢測項目。
分析性能評估內容包括準確度、精密度、檢出限、定量限、線性范圍方面，結果顯示申報產品應用于代表性檢測項目的性能符合要求。開發人對如下常見樣本類型進行了臨床樣本研究，包括咽拭子、痰液、血清、血漿、全血及 FFPE 樣本。用申報產品和已上市儀器、試劑分別對各臨床樣本進行了相應內容的檢測，結果顯示一致性均較好。
5、數字 PCR 微滴制備和分析儀的產品有效期和包裝研究
開發人開展了有效期的驗證，驗證試驗為壽命測試及加速老化試驗，包括產品穩定性和包裝完整性。根據有效期影響因素表，從合理可預見的最嚴格的應用場景出發，對使用該產品的影響因素進行壽命評估及加速老化測試，為保證使用者的安全和臨床應用中檢測的準確性，確定該產品有效期為10年。包裝經環境試驗驗證，符合運輸和貯存要求。
6、數字 PCR 微滴制備和分析儀的軟件研究
該產品由樣本制備儀和生物芯片分析儀組成，軟件安全性級別均為中等，軟件發布版本號均為 V1，完整版本號均為V1.0.0.0。開發人按照《醫療器械軟件注冊技術審查指導原則》（2022 年修訂版）的要求，分別制定了軟件描述文檔和軟件版本命名規則。軟件完整版本號由四部分組成為 X．Y．Z．B，其中 X 表示重大增強類軟件更新，Y 表示輕微增強類軟件更新，Z 表示糾正類軟件更新，B 表示構建。
開發人根據《醫療器械網絡安全注冊技術審查指導原則》（2022 年修訂版）要求，制定了網絡安全描述文檔，證實該產品現有網絡安全風險可控，已建立網絡安全應急響應預案。
7、數字 PCR 微滴制備和分析儀的有源設備安全性指標
1.電氣安全：符合 GB 4793.1-2007、GB 4793.9-2013 、GB 7247.1-2012 和 YY 0648-2008 的要求；
2.電磁兼容 ： 符 合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T 18268.26-2010 的要求；
3.環境試驗：符合 GB/T 14710-2009 中氣候環境試驗 I 組，機械環境 I 組和運輸試驗的要求。
來源：嘉峪檢測網
