纳米孔测序适配性

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-11  

本检测深入探讨了纳米孔测序技术的适配性问题,这是决定测序成功与否与数据质量的关键环节。文章系统性地分析了纳米孔测序在样本类型、检测范围、核心方法及所需仪器设备四个维度的具体要求和考量,为研究人员评估其技术方案的可行性、优化实验流程提供了全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

DNA样本完整性评估:评估待测DNA是否发生降解,长片段DNA的比例是纳米孔测序获得超长读长的关键前提。

DNA纯度检测:检测样本中是否存在蛋白质、盐离子、有机溶剂等污染物,这些杂质会严重干扰纳米孔蛋白的活性与稳定性。

RNA完整性指数测定:对于直接RNA测序,需精确评估总RNA的完整性,RIN值或DV200值是关键指标。

DNA/RNA浓度与总量定量:精确测定核酸浓度,确保起始量满足建库要求,是实验成功的物质基础。

片段长度分布分析:通过脉冲场电泳或片段分析仪等确定DNA片段的长度范围,指导文库构建策略选择。

GC含量评估:评估样本的GC含量比例,极高或极低的GC含量可能影响文库制备效率与测序通过率。

表观修饰兼容性预判:评估样本是否携带目标表观修饰(如甲基化),并确认所选测序试剂盒对其检测的敏感性。

物种来源与复杂度分析:明确样本来源物种及其基因组复杂度,用于预估数据产出量、覆盖深度及后续分析难度。

PCR扩增可行性测试:对于低起始量或复杂样本,需预先测试PCR扩增效率,以确定是否需要扩增步骤。

接头连接效率验证:评估测序接头与目标DNA/RNA末端的连接效率,这是文库构建的核心步骤。

检测范围

全基因组DNA测序:适用于从细菌到哺乳动物的各类生物全基因组测序,尤其擅长结构变异检测。

宏基因组学样本:直接对环境、肠道等复杂样本中的微生物群落进行无偏倚测序,无需培养。

全长转录组测序:能够直接对完整的mRNA进行测序,无需打断和拼接,准确获取异构体信息。

直接RNA测序:无需逆转录为cDNA,直接对天然RNA分子进行测序,保留碱基修饰信息。

扩增子靶向测序:对特定基因区域(如16S rRNA、目标基因Panel)进行PCR扩增后测序,用于快速鉴定。

表观遗传学检测:直接检测DNA碱基修饰(如5mC, 6mA)或RNA修饰(如m6A),实现序列与修饰同时读取。

小基因组测序:特别适用于病毒、质粒、线粒体、叶绿体等小型基因组的快速测序与分型。

法医与微量样本分析:对降解DNA、痕量DNA样本具有较好的耐受性,可用于特殊领域的样本分析。

大型结构变异分析:卓越的长读长能力使其在检测拷贝数变异、倒位、易位等大型变异方面具有独特优势。

实时病原体监测:结合便携式设备,可在现场对病原体进行实时快速鉴定与耐药基因分析。

检测方法

琼脂糖凝胶电泳:传统方法,直观评估DNA/RNA的完整性、降解程度及片段大小分布。

荧光定量法:使用Qubit等荧光染料特异性结合核酸进行精确定量,不受污染物干扰。

紫外分光光度法:使用Nanodrop测量A260/A280及A260/A230比值,快速评估核酸纯度与浓度。

安捷伦生物分析仪/片段分析仪:提供高灵敏度的电泳图谱,精确给出RNA完整性指数(RIN)和DNA片段分布。

qPCR定量:通过定量特定基因或接头序列,精确评估可用于测序的文库有效浓度。

磁珠纯化与筛选:使用不同比例的磁珠进行片段纯化与大小选择,是文库构建中的核心纯化方法。

末端修复与加A尾:将DNA片段末端处理成平末端并添加A尾,以兼容具有T突出末端的测序接头。

接头连接反应:将带有驱动马达蛋白的测序接头通过连接酶共价连接到待测核酸分子两端。

PCR富增(可选):对于低输入量样本,使用高保真酶进行有限循环数的PCR以富集带接头的分子。

文库质量终检

实时信号监控与碱基识别:在测序过程中,软件实时监控电流变化信号并将其转换为碱基序列(Basecalling)。

检测仪器设备

Nanodrop分光光度计:用于快速微量检测核酸样本的浓度与纯度,操作简便,样本消耗量极少。

Qubit荧光定量仪:基于荧光染料特异性结合的原理,对双链DNA、RNA等进行高精度定量。

安捷伦生物分析仪:通过微流控芯片电泳提供高灵敏度的核酸完整性及大小分布图谱,是金标准设备。

脉冲场凝胶电泳系统:专门用于分离超大片段DNA(数十kb至Mb级),评估超长DNA样本质量。

PCR仪:用于文库构建中的末端修复、加尾、接头连接后富增以及靶向扩增子制备等温控步骤。

磁力架:配合不同规格的磁珠,用于核酸纯化、片段筛选和缓冲液更换等系列操作。

微型离心机与涡旋振荡器

MinION / Flongle测序仪:牛津纳米孔公司的小型化设备,使用R9或R10系列流动槽,适合灵活、小规模测序。

GridION / PromethION测序仪

恒温孵育器

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院