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NGS 建库试剂冻干后,测序性能还能打吗?实测数据来了!
2026-10-27
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作者: IVD从业者网
来源: IVD从业者网

一套NGS工作流程完成研发验证后,下一道挑战往往来自实验室之外。

当试剂要运往不同国家、进入更多实验室,冷链运输、储存条件和现场操作都会直接影响产品的交付与使用。对希望扩大市场覆盖的NGS试剂开发企业来说,如何在保留既有测序性能的同时,让试剂更方便储运,是一个实际问题。

瑞士生物技术企业4bases SA面临的正是这样的挑战。4bases已经开发出适用于不同NGS应用的建库流程,并希望进一步简化其与Oxford Nanopore纳米孔测序平台的衔接。为满足全球部署的需求,双方决定尝试将其中关键的M1050 NanoAdapter从液体配方转换为冻干剂型。

Meridian Life Science参与了这一联合研发项目。双方最终得到怎样的验证结果?

01 为什么选择NanoAdapter进行冻干适配?

M1050 NanoAdapter是4bases建库流程中的关键步骤,承担末端修复、A尾添加、接头连接及文库纯化等任务,使不同类型的上游文库能够进一步与Oxford Nanopore的连接测序体系衔接。

液体版M1050此前已在短扩增子、长扩增子及捕获型文库中完成测试。客户希望保留已验证的上游工作流程,同时降低试剂运输与储存时的冷链依赖。

然而,将已有液体体系转为冻干剂型,需要重新考虑酶及其他反应组分在冻结、脱水与复溶后的稳定性和相互作用。配方改变还可能传导到接头连接效率、文库产量以及最终测序表现。

研发团队因此将目标明确为:保持关键建库功能,将冻干配方融入现有流程,并在真正的测序终端进行对照验证。

02 验证设计:只替换最终的NanoAdapter步骤

研究分别使用短扩增子、长扩增子和捕获型文库。三种文库均按4bases标准流程完成上游制备,关键酶促步骤保持不变,仅在最后的NanoAdapter处理阶段分别使用液体M1050和冻干M1050。

冻干配方在复溶操作上需要少量调整,但根据应用案例描述,整体流程时长并未因此改变。处理后的文库继续使用Oxford Nanopore Technologies Ligation Sequencing Kit V14相关组分完成测序准备。

对照指标涵盖测序产量、读数、N50、Q score分布与纳米孔占用率随时间变化的情况。

03 三类文库的实测数据,说明了什么?

短扩增子文库

两种配方均获得1.5 Gb测序产量,N50分别为398 bp和439 bp,读数分别为360万和310万。结合原始Q score分布,结果支持冻干配方在该代表性测试中保留了可比的测序表现。



长扩增子文库

液体与冻干配方的测序产量均为4 Gb,N50分别为4.6 kb和4.7 kb,读数为166万和164万。对这类文库而言,三项汇总指标非常接近。

不过,原图中的纳米孔占用率曲线有明显差异。因此更准确的表述是,本次测试的测序产量、N50和读数总体可比,不能据此认定所有运行指标完全一致。



捕获型文库

冻干配方获得1.7 Gb测序产量和480万读数,液体配方分别为1.4 Gb和380万;两组N50为392 bp和390 bp。结果支持冻干M1050在这一捕获型建库流程中的应用可行性。

这些数值来自应用案例中的代表性测试,不能直接推断冻干配方在所有实验条件下均优于液体配方。



综合三类文库的结果,冻干M1050能够在这些已评估的4bases工作流程中获得与液体配方总体可比的测序表现。这为现有NGS建库流程引入冻干剂型提供了具体的应用证据。

04 NGS试剂走向冻干,价值体现在哪里?

冻干试剂的价值,首先体现在储存和物流管理上。对于需要跨境配送、由不同实验室使用的产品,经过充分稳定性验证的冻干剂型有机会降低冷链依赖,并简化分销库存管理。

另一方面,预分装和统一复溶步骤,也有利于减少现场试剂准备环节,为工作流程标准化创造条件。

4bases的案例尤其值得关注,因为客户并未重新设计整个建库流程。通过聚焦最终NanoAdapter步骤,双方保留了原有上游化学体系,并利用实际测序数据验证新剂型与流程的兼容性。

需要区分的是,本次应用案例主要证明了配方转换后的测序性能。文件没有给出具体的常温货架期、加速稳定性数据或长期储运验证细节,因此不应由这些测序结果推导出确定的常温保存月份或运输成本节约比例。

05 从原料供应到联合研发,定制能力如何发挥作用?

这次合作的一个重点,是研发工作围绕客户已经建立的工作流程展开。

4bases提供了实际应用需求、平台兼容性要求与已验证的工作流程。Meridian研发团队则结合建库化学、酶稳定化及冻干配方优化经验,对关键试剂体系进行适配,再通过终端测序结果判断优化方向是否可行。

对于NGS开发者,类似需求可能出现在不同阶段。已有的液体试剂希望转换剂型,新测序平台对化学体系提出不同要求,或者产品准备扩大生产与全球配送,都可能需要针对具体体系开展配方研发及验证。

Meridian的定制研发服务可以围绕客户应用开展试剂配方优化、酶稳定化,以及冻干或其他稳定化剂型开发。研发目标和验证标准应由双方结合实际工作流程共同确定。

一个可用的定制配方,最终仍要回到客户真实的检测或测序流程中接受验证。 4bases与Meridian的合作,提供了这样一个从需求分析到实验验证的实例。点击文末【阅读原文】下载完整app note。

您的NGS项目,也有类似挑战吗?

如果您的团队正在评估NGS建库试剂冻干、减少冷链依赖,或希望针对特定NGS应用优化现有化学体系,欢迎与Meridian Life Science团队交流。