近日，青岛华大智造科技有限责任公司研发的“基因测序仪”获批上市，下面嘉峪检测网与您一起了解一下基因测序仪在临床前研发阶段做了哪些实验。

1、基因测序仪的结构及组成

产品由主机、计算模块和控制软件（软件版本 V1）及耗材组成。其中主机包括主体模块、外壳模块、显示模块、电源模块、控制模块；耗材为 DNBSEQ-E25 集成测序载片（E25 FCL）。 

2、基因测序仪的产品适用范围

该产品采用联合探针锚定聚合测序技术，在临床上用于对来源于人体样本的人脱氧核糖核酸（DNA）进行测序，以检测基因序列，这些基因序列可用于辅助诊断疾病或疾病易感性。该仪器在临床上仅限于与国家药品监督管理部门批准的体外诊断试剂以及软件配合使用，不用于人类全基因组的测序或从头测序。

3、基因测序仪的工作原理

采用 DNA 纳米球（DNA Nanoball，DNB）以及联合探针锚定聚合（combinatorial probe-anchor synthesis，cPAS）测序核心技术，使用一种经过特殊表面修饰的规则阵列载片，每个修饰位点仅固定一个 DNA 纳米球，阵列载片修饰位点的间距均一，可保证不同纳米球的光信号不会互相干扰，从而大幅提高信号处理的准确性。 

通过仪器提供动力将 DNB 及测序试剂泵入测序载片，载片上加载的 DNB 可结合不同类型的信号因子，进而同信号试剂作用产生自发光信号。自发光信号由集成信号采集模块采集并转化为数字信号输至计算模块进行处理，根据不同类别自发光信号及其组合判定待测样本的碱基序列信息。

4、基因测序仪的性能研究

4.1样本类型的验证 

对如下常见样本类型进行了验证，包括血清、血浆、福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)、咽拭子、痰液、宫颈脱落细胞等临床常见样本类型。涵盖对人基因组 DNA 的检测。 

4.2测序准确率和精密度的研究 

（1）采用对“测序仪性能评价用脱氧核糖核酸国家参考品”进行测序，符合测序仪性能评价用脱氧核糖核酸国家参考品的结果要求（ 测序准确率应不低于 99.00%），进行 3 次重复检测，结果符合要求。 

（2）采用企业参考品进行检测，测序准确率均不低于 99.00%，结果符合要求。同步由不同的实验操作人员分别在不同的时间及不同的仪器上检测，测试 25 天，对轮次内、轮次间、日内、日间、不同仪器间以及不同操作者之间的精密度进行评价，结果符合要求。 

（3）采用不同的测序读长检测企业参考品，测序准确率均不低于 99.00%，结果符合要求，每个读长重复 8 次检测，精密度结果符合要求。 

（4）采用不同的测序读长下检测人全基因组 DNA 国家参考品中指定的全外显子区域，评估不同测序读长对测序仪的单核甘酸多态性（SNP）和插入缺失变异（Indel）检测能力的影响，结果符合要求。

4.3检测的上下限研究 

（1）GC 含量检测上下限的研究：对不同 GC 含量人基因组片段进行检测，结果表明对 GC 含量检测上限为 79.00%，检测下限为 19.00%。 

（2）PolyN 检测上下限的研究：选取 polyA、polyT、polyC、polyG 的人基因组片段序列进行检测，结果表明 PolyN 的检测上限为 10bp，检测下限为 4bp。 

（3）插入缺失突变检测上下限的研究：对人基因组片段进行检测，结果表明对插入突变检测上限为 30bp，下限为1bp；对缺失突变检测上限为 62bp，下限为 1bp。 

（4）突变频率检测下限的研究：选用不同突变频率的参考品进行测序，结果表明对突变频率为 1%的缺失突变及点突变能够正确检测，缺失突变及点突变频率的检测下限为1%。 

4.4变异检测的研究 

产品针对检测单核苷酸多态性(SNP )和插入缺失(InDel)检测、拷贝数变异检测、其他 6 种突变类型的检测进行研究、结果表明：产品可对单核苷酸多态性(SNP )、插入缺失(InDel)、基因拷贝数变异、纯合缺失、2bp 以内剪接突变、截短型移码突变、polyN 聚合物突变、起始密码子丢失突变、无义突变的突变类型进行检测。 

4.5测序数据质量控制的研究 

（1）检测企业参考品，该产品测序通量范围为 8.30Gb /载片～9.09 Gb /载片，均大于 7.5 Gb /载片；测序有效通量范围为 27.68 M reads/载片～30.29 M reads/载片，均大于 25 M reads/载片；碱基识别质量百分比（Q30）范围为 93.36%～97.07%，均大于 80.00%；测序准确率范围为 99.51%～99.66%，均大于 99.00%。 

（2）检测国家参考品，该产品测序覆盖度范围为99.73%～99.75%，比对率范围为 99.77%～99.85%，SNP 准确率范围为 0.9843～0.9901，SNP 灵敏度范围为 0.9734～0.9738，Indel 准确率范围为 0.9122～0.9152，Indel 灵敏度范围为 0.8114～0.8151，均满足产品要求。 

4.6临床应用项目的研究 

为评估产品在临床检测方面的性能，分别从测序类型、应用领域、检测类型、被检测物、适用样本类型、核酸类型等多个方面，选取了 3 种代表性的临床应用项目（胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测、非小细胞肺癌基因突变检测、乳腺癌 HER2 基因拷贝数变异检测）进行研究，研究内容包括核酸提取方法、企业参考品的符合性、交叉反应物质和干扰物质以及临床样本的研究。 

（1）提取方法的研究 

各应用项目分别采用相应的提取方法进行研究，结果表明，研究的提取方法均适合临床项目的应用。 

（2）企业参考品的符合性研究 

各应用项目分别采用各自的企业参考品（包括准确度或阴阳性参考品、特异性、重复性、精密度、最低检测限参考品）进行研究。结果表明，检测性能符合企业参考品要求。 

（3）交叉反应物质和干扰物质的研究 

各应用项目分别验证了常见的不同浓度的交叉反应物质和干扰物质。结果表明，不影响其在该产品上的正常检出。 

（4）临床样本的研究 

各应用项目分别采用具有统计学意义数量的临床样本进行验证，结果符合要求。 

4.7仪器的局限性 

（1）不用于全基因组测序或从头测序。 

（2）当读长达到 PE150 以上时，测序数据各项指标如 Q30 等会出现下降趋势，产生的错误率随之上升，对结果最终判断产生影响。

5、基因测序仪的产品有效期和包装研究

根据有效期影响因素表，从合理可预见的最严格的应用场景出发，对使用该产品的影响因素及对部件的影响进行寿命评估及测试，为保证使用者的安全和临床应用中检测的准确性，确定该产品有效期为 7 年。 

配套的测序载片经稳定性研究确认效期为 10 个月。 经环境试验及包装运输试验验证，产品包装符合运输和贮存要求。 

6、基因测序仪的软件研究 

该产品软件安全性级别为严重级，发布版本号：V1，完整版本号：V1.0.0.4。开发人按照《医疗器械软件注册技术审查指导原则》（2022 年修订版）的要求，制定了软件描述文档和软件版本命名规则声明。 

软件完整版本号由四部分组成为 X．Y．Z．B，其中 X表示重大增强类软件更新，重大网络安全更新，Y 表示轻微增强类软件更新，轻微网络安全更新，Z 表示纠正类软件更新，B 表示构建。 

开发人根据《医疗器械网络安全注册技术审查指导原则》（2022 年修订版）要求，制定了网络安全描述文档，证实该产品现有网络安全风险可控，已建立网络安全应急响应预案。

7、有源设备安全性指标 

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

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

3.环境试验：符合 GB/T 14710-2009 中的相关要求。