近日，青島華大智造科技有限責任公司研發的“基因測序儀”獲批上市，下面嘉峪檢測網與您一起了解一下基因測序儀在臨床前研發階段做了哪些實驗。

1、基因測序儀的結構及組成

產品由主機、計算模塊和控制軟件（軟件版本 V1）及耗材組成。其中主機包括主體模塊、外殼模塊、顯示模塊、電源模塊、控制模塊；耗材為 DNBSEQ-E25 集成測序載片（E25 FCL）。 

2、基因測序儀的產品適用范圍

該產品采用聯合探針錨定聚合測序技術，在臨床上用于對來源于人體樣本的人脫氧核糖核酸（DNA）進行測序，以檢測基因序列，這些基因序列可用于輔助診斷疾病或疾病易感性。該儀器在臨床上僅限于與國家藥品監督管理部門批準的體外診斷試劑以及軟件配合使用，不用于人類全基因組的測序或從頭測序。

3、基因測序儀的工作原理

采用 DNA 納米球（DNA Nanoball，DNB）以及聯合探針錨定聚合（combinatorial probe-anchor synthesis，cPAS）測序核心技術，使用一種經過特殊表面修飾的規則陣列載片，每個修飾位點僅固定一個 DNA 納米球，陣列載片修飾位點的間距均一，可保證不同納米球的光信號不會互相干擾，從而大幅提高信號處理的準確性。 

通過儀器提供動力將 DNB 及測序試劑泵入測序載片，載片上加載的 DNB 可結合不同類型的信號因子，進而同信號試劑作用產生自發光信號。自發光信號由集成信號采集模塊采集并轉化為數字信號輸至計算模塊進行處理，根據不同類別自發光信號及其組合判定待測樣本的堿基序列信息。

4、基因測序儀的性能研究

4.1樣本類型的驗證 

對如下常見樣本類型進行了驗證，包括血清、血漿、福爾馬林固定石蠟包埋(FFPE)、咽拭子、痰液、宮頸脫落細胞等臨床常見樣本類型。涵蓋對人基因組 DNA 的檢測。 

4.2測序準確率和精密度的研究 

（1）采用對“測序儀性能評價用脫氧核糖核酸國家參考品”進行測序，符合測序儀性能評價用脫氧核糖核酸國家參考品的結果要求（ 測序準確率應不低于 99.00%），進行 3 次重復檢測，結果符合要求。 

（2）采用企業參考品進行檢測，測序準確率均不低于 99.00%，結果符合要求。同步由不同的實驗操作人員分別在不同的時間及不同的儀器上檢測，測試 25 天，對輪次內、輪次間、日內、日間、不同儀器間以及不同操作者之間的精密度進行評價，結果符合要求。 

（3）采用不同的測序讀長檢測企業參考品，測序準確率均不低于 99.00%，結果符合要求，每個讀長重復 8 次檢測，精密度結果符合要求。 

（4）采用不同的測序讀長下檢測人全基因組 DNA 國家參考品中指定的全外顯子區域，評估不同測序讀長對測序儀的單核甘酸多態性（SNP）和插入缺失變異（Indel）檢測能力的影響，結果符合要求。

4.3檢測的上下限研究 

（1）GC 含量檢測上下限的研究：對不同 GC 含量人基因組片段進行檢測，結果表明對 GC 含量檢測上限為 79.00%，檢測下限為 19.00%。 

（2）PolyN 檢測上下限的研究：選取 polyA、polyT、polyC、polyG 的人基因組片段序列進行檢測，結果表明 PolyN 的檢測上限為 10bp，檢測下限為 4bp。 

（3）插入缺失突變檢測上下限的研究：對人基因組片段進行檢測，結果表明對插入突變檢測上限為 30bp，下限為1bp；對缺失突變檢測上限為 62bp，下限為 1bp。 

（4）突變頻率檢測下限的研究：選用不同突變頻率的參考品進行測序，結果表明對突變頻率為 1%的缺失突變及點突變能夠正確檢測，缺失突變及點突變頻率的檢測下限為1%。 

4.4變異檢測的研究 

產品針對檢測單核苷酸多態性(SNP )和插入缺失(InDel)檢測、拷貝數變異檢測、其他 6 種突變類型的檢測進行研究、結果表明：產品可對單核苷酸多態性(SNP )、插入缺失(InDel)、基因拷貝數變異、純合缺失、2bp 以內剪接突變、截短型移碼突變、polyN 聚合物突變、起始密碼子丟失突變、無義突變的突變類型進行檢測。 

4.5測序數據質量控制的研究 

（1）檢測企業參考品，該產品測序通量范圍為 8.30Gb /載片～9.09 Gb /載片，均大于 7.5 Gb /載片；測序有效通量范圍為 27.68 M reads/載片～30.29 M reads/載片，均大于 25 M reads/載片；堿基識別質量百分比（Q30）范圍為 93.36%～97.07%，均大于 80.00%；測序準確率范圍為 99.51%～99.66%，均大于 99.00%。 

（2）檢測國家參考品，該產品測序覆蓋度范圍為99.73%～99.75%，比對率范圍為 99.77%～99.85%，SNP 準確率范圍為 0.9843～0.9901，SNP 靈敏度范圍為 0.9734～0.9738，Indel 準確率范圍為 0.9122～0.9152，Indel 靈敏度范圍為 0.8114～0.8151，均滿足產品要求。 

4.6臨床應用項目的研究 

為評估產品在臨床檢測方面的性能，分別從測序類型、應用領域、檢測類型、被檢測物、適用樣本類型、核酸類型等多個方面，選取了 3 種代表性的臨床應用項目（胎兒染色體非整倍體（T21、T18、T13）檢測、非小細胞肺癌基因突變檢測、乳腺癌 HER2 基因拷貝數變異檢測）進行研究，研究內容包括核酸提取方法、企業參考品的符合性、交叉反應物質和干擾物質以及臨床樣本的研究。 

（1）提取方法的研究 

各應用項目分別采用相應的提取方法進行研究，結果表明，研究的提取方法均適合臨床項目的應用。 

（2）企業參考品的符合性研究 

各應用項目分別采用各自的企業參考品（包括準確度或陰陽性參考品、特異性、重復性、精密度、最低檢測限參考品）進行研究。結果表明，檢測性能符合企業參考品要求。 

（3）交叉反應物質和干擾物質的研究 

各應用項目分別驗證了常見的不同濃度的交叉反應物質和干擾物質。結果表明，不影響其在該產品上的正常檢出。 

（4）臨床樣本的研究 

各應用項目分別采用具有統計學意義數量的臨床樣本進行驗證，結果符合要求。 

4.7儀器的局限性 

（1）不用于全基因組測序或從頭測序。 

（2）當讀長達到 PE150 以上時，測序數據各項指標如 Q30 等會出現下降趨勢，產生的錯誤率隨之上升，對結果最終判斷產生影響。

5、基因測序儀的產品有效期和包裝研究

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及對部件的影響進行壽命評估及測試，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 7 年。 

配套的測序載片經穩定性研究確認效期為 10 個月。 經環境試驗及包裝運輸試驗驗證，產品包裝符合運輸和貯存要求。 

6、基因測序儀的軟件研究 

該產品軟件安全性級別為嚴重級，發布版本號：V1，完整版本號：V1.0.0.4。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，制定了軟件描述文檔和軟件版本命名規則聲明。 

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，重大網絡安全更新，Y 表示輕微增強類軟件更新，輕微網絡安全更新，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、有源設備安全性指標 

1.電氣安全：符合 GB 4793.1-2007、GB 4793.6-2008、YY 0648-2008 的要求。 

2.電磁兼容 ：符 合 GB/T 18268.1-2010 和 GB/T18268.26-2010 的要求。 

3.環境試驗：符合 GB/T 14710-2009 中的相關要求。