在基因組學(xué)研究邁向精準(zhǔn)化、高通量的今天，DNA片段化作為二代測序文庫構(gòu)建的核心環(huán)節(jié)，其均勻性、隨機(jī)性和準(zhǔn)確性直接影響測序數(shù)據(jù)的覆蓋深度與可靠性。然而，傳統(tǒng)化學(xué)酶切法因序列偏好性導(dǎo)致片段分布不均，機(jī)械剪切法因熱效應(yīng)易引發(fā)DNA降解，成為制約測序文庫質(zhì)量的行業(yè)痛點(diǎn)。但，上海凈信推出的高通量超聲波基因組剪切儀憑借其革命性的磁致伸縮共振超聲技術(shù)與智能溫控系統(tǒng)，成功破解了DNA片段化均勻性難題，為臨床診斷、微生物組研究及基礎(chǔ)科研領(lǐng)域提供了更高效、更穩(wěn)定的解決方案。

　　技術(shù)突破：多頻共振+非接觸式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)片段化的精準(zhǔn)剪切

　　高通量超聲波基因組剪切儀的核心創(chuàng)新在于其搭載的磁致伸縮共振超聲系統(tǒng)。該技術(shù)通過三組原裝ibidi多頻超聲換能器協(xié)同工作，可在短時(shí)間內(nèi)完成多例樣本的同步處理，并可精準(zhǔn)設(shè)定目標(biāo)片段的范圍。與傳統(tǒng)單頻超聲設(shè)備相比，其多頻共振模式可產(chǎn)生更均勻的能量場，避免局部過熱導(dǎo)致的DNA斷裂偏差，確保片段長度集中分布在目標(biāo)區(qū)間內(nèi)。

　　非接觸式處理是該儀器的另一大技術(shù)亮點(diǎn)。樣本在獨(dú)立的全封閉離心管中接受超聲作用，無需插入探頭或接觸變幅桿，杜絕了樣品間的交叉污染風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在處理人全血DNA樣本時(shí)，超聲波DNA剪切儀可將片段的占比得到有效提升，遠(yuǎn)超化學(xué)酶切法的均值，且片段分布標(biāo)準(zhǔn)差得到降低，為后續(xù)文庫構(gòu)建提供了高度均一的模板。

　　智能溫控系統(tǒng)：低溫環(huán)境守護(hù)樣本完整性

　　DNA在超聲過程中易因局部升溫發(fā)生降解，尤其是對(duì)于微量或低濃度樣本，熱效應(yīng)可能導(dǎo)致建庫失敗。高通量超聲波基因組剪切儀通過便攜式恒溫槽主機(jī)與不銹鋼超聲水槽的協(xié)同設(shè)計(jì)，可將工作溫度恒定控制在4℃，溫度波動(dòng)范圍小。在針對(duì)小鼠肝臟細(xì)胞核的破碎實(shí)驗(yàn)中，該儀器可在短時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)樣本的均勻剪切，且DNA主帶完整性保持率較高，且顯著優(yōu)于傳統(tǒng)水浴超聲設(shè)備。

　　此外，儀器內(nèi)置的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)可驅(qū)動(dòng)離心管適配器自動(dòng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，可使超聲能量在樣本中均勻分布，進(jìn)一步消除“邊緣效應(yīng)”。這一設(shè)計(jì)在處理大體積樣本時(shí)表現(xiàn)尤為突出，其片段化均勻性指標(biāo)較靜態(tài)處理模式得到降低，為宏基因組測序等大樣本量研究提供了技術(shù)保障。

　　高通量超聲波基因組剪切儀的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用場景：

　　1.臨床診斷：在腫瘤基因突變篩查、遺傳病檢測等臨床場景中，DNA片段化的質(zhì)量直接影響低頻突變的檢出率。高通量超聲波基因組剪切儀的均勻片段化能力可確保文庫中各區(qū)域覆蓋深度均衡，避免因片段偏差導(dǎo)致的假陰性結(jié)果；其突變檢出靈敏度較高，為精準(zhǔn)醫(yī)療提供了更可靠的數(shù)據(jù)支持。

　　2.微生物組研究：在腸道菌群、環(huán)境微生物組等研究中，樣本中往往包含數(shù)百種微生物的DNA，其GC含量差異顯著。傳統(tǒng)方法難以實(shí)現(xiàn)所有物種DNA的均勻剪切，而高通量超聲波基因組剪切儀的多頻共振技術(shù)可無偏好性地打斷不同GC含量的DNA分子。在模擬腸道菌群樣本的測試中，該儀器使低豐度物種的檢出率得到了有效提高，為微生物組功能研究奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　3.基礎(chǔ)科研：在全基因組測序、染色質(zhì)免疫沉淀測序等實(shí)驗(yàn)中，DNA片段化的隨機(jī)性是確保數(shù)據(jù)無偏性的關(guān)鍵。高通量超聲波基因組剪切儀通過非接觸式處理與智能溫控的雙重保障，使片段化偏差率可降至0.02以下，其測序數(shù)據(jù)中重復(fù)序列覆蓋率可得到有效提升，顯著提高了基因組組裝的連續(xù)性。

　　此外，高通量超聲波基因組剪切儀單次運(yùn)行可同時(shí)處理多個(gè)組織樣品，且片段化均勻性滿足臨床實(shí)驗(yàn)檢測要求。實(shí)驗(yàn)儀器的多頻共振技術(shù)解決了實(shí)驗(yàn)用戶長期面臨的真菌基因組剪切難題，其大體積適配器更使高濃度樣本的處理效率得到了有效提升，為后續(xù)的代謝組學(xué)聯(lián)用分析提供了可能。

　　綜上，上海凈信高通量超聲波基因組剪切儀，憑借磁致伸縮共振超聲技術(shù)與智能溫控系統(tǒng)，成功破解了DNA片段化均勻性難題。其多頻共振與非接觸式設(shè)計(jì)和4℃恒溫環(huán)境，能夠有效保護(hù)樣本完整性，且可同時(shí)處理多個(gè)組織樣品，使其片段分布標(biāo)準(zhǔn)差降低。超聲波剪切儀已被廣泛應(yīng)用于臨床腫瘤突變篩查、微生物組研究及基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，顯著提升測序文庫質(zhì)量。