公司新闻2026-06-16

非接触DNA打断仪怎么选实验效率与样本完整性兼顾

1、应用背景与市场需求

基因组学、准确医学以及合成生物学等前沿领域都在飞速发展, 在此状况下, 高通量测序也就是所谓的NGS, 已然成为生命科学研究里的核心工具。在进行文库构建期间, DNA片段化是决定测序数据质量的关键步骤当中的一个。像传统的接触式超声打断、酶切或者机械剪切这些方法, 普遍是有着样本交叉污染风险高 , 片段化重复性差, 操作还十分繁琐等问题的, 难以去满足现代分子生物学实验室对于高通量、高精度、高安全性具备的多样化需求。

非接触式的超声波DNA打断仪适时出现了, 这项技术凭借超声波于液体里产生的空化效应, 在不与样本接触的状况下, 准确地打断DNA分子链, 切实有效地避免了气溶胶污染以及样本间的交叉污染, 近些年来, 在国内外, 科研机构、第三方医学检验所、医院病理科以及基因测序企业对于非接触DNA打断仪的需求持续不断地增长, 市场正从早期的探索阶段迈入规模化应用阶段。寻找一款, 性能稳定的, 通量灵活的, 操作便捷的, 非接触DNA打断仪, 已然成为，实验室提升, NGS文库构建效率的, 重要考量因素。

2、行业分析

一．基因组学与NGS文库制备领域

1.1 应用背景

于人类全基因组测序（WGS）里, 于全外显子组测序（WES）之中, 以及开展宏基因组研究之际, 将提取过后的样本, 把长链DNA随机予以打断, 使之成为200 - 500bp的目标片段。片段化的质量, 对文库构建成功率产生直接影响, 对测序覆盖度有直接影响, 还对数据准确性有直接影响。传统的接触式超声探头, 需要插入样本液面, 既有着交叉污染的风险, 又难以对片段长度分布进行精确控制。

1.2 检测场景

实验室每日处理临床或者科研样本数量处在数十至百份的层级, 这就要求仪器拥有高通量处理的能力, 并且要维持片段化结果的批次重复性, 样本类型涵盖血液、组织、FFPE样本、微生物培养物等, 样本量在微升级（0.2mL）至毫升级（5mL）间存在差异。

1.3 解决方案

莱恩德所推出的非接触DNA打断仪系列, 是基于非接触式超声空化原理的, 能使样本于封闭试管内实现打断, 进而杜绝气溶胶污染, 产品配备了7英寸医疗级触摸屏, 超声时间、间隙时间、功率、报警温度等参数是能够灵活设定的, 可满足不同片段长度需求, 能支持30×0.2mL、20×0.5mL、8×2mL、5×5mL及多种混合支架, 通量配置灵活, 可适配NGS文库制备中不同样本数量的处理场景。温度控制范围处于 2 摄氏度至 40 摄氏度之间, 能够对外连接冷水机, 精确地控制样品的温度, 以防 DNA 在进行打断的程序当中, 由于温度升高而致使变性。

二．表观遗传学与分子诊断领域

1.1 应用背景

ChIP - seq、ATAC - seq等表观遗传学实验得从染色质当中获取特定片段, 这实验对样本的完整性以及处理均匀性有着很高要求。在分子诊断领域, 像FFPE样本经过DNA提取之后, 常常会因为固定过程致使DNA产生交联以及降解, 进行片段化处理时难度颇大。传统方法容易造成样本出现损耗或者片段化不均匀的情况, 进而影响下游分析。

1.2 检测场景

实验时候的那个室, 要去处理微量的、极珍贵的临床应用方面的样本, 所以对于样本损耗这里面的控制, 是相当敏感的。与此同时, 实验这个流程, 大多情况下是会涉及到多步骤串联起来完成的；也就因此, 对于仪器的稳定性以及自动化程度, 有着比较高的要求。另外, 一部分的样本, 对于温度方面是较为敏感的, 需要在整个过程里一直保持低温的环境。

1.3 解决方案

对于莱恩德LD-D100这款机型, 它具备混频超声功能以及频率自适应技术, 采用的是23KHz固定频率, 适用于常规DNA打断。莱恩德LD-D200同样具备混频超声功能和频率自适应技术, 提供的是15 - 100KHz混频, 能适应多种样本类型。而莱恩德LD-D300也具备混频超声功能与频率自适应技术, 可供选择的有低频20 - 30KHz、中频20 - 100KHz、高频20 - 400KHz这三档, 能满足不同实验针对片段长度以及均匀性的那种带有区分差异性质的需求。设备装置了温度传感器, 其可支持超温发出警报以及自动进行停机操作, 以此来保障样本的安全。支架旋转电机运用的是电池驱使其运转, 并不需要外接电源线, 从而简化了安装的流程, 适宜在生物安全柜当中直接开展操作。

三．合成生物学与法医检测领域

1.1 应用背景

合成生物学领域里, 进行基因组装之前, 得把目标DNA片段准确制备到特定的长度才行；法医检测工作中, 针对微量DNA样本, 像接触性检材这种, 其标准化片段化处理常常会因为样本量不够而遭遇失败。这两种不同的场景, 对仪器的灵敏度、重复性以及操作简便性都提出了更高的要求。

1.2 检测场景

样本数量不多然而价值颇高, 对实验开展工作的人员来说, 一般并不拥有繁杂到难以想象的超声操作方面的经验, 需要设备配备一键式这种操作方式, 对于参数能够自动进行存储及调用的功能, 以此来削减人为带来的误差, 与此同时, 掌管法医相关事务的实验室针对样本防止被污染具备非常严格的相应规定, 实行全封闭处理属于基础的要求。

1.3 解决方案

莱恩德这个非接触DNA打断仪, 能支持高达256组参数这样的自动存储, 实验人员可以去预设常用方案, 然后一键调用, 进而降低操作门槛。各样品是在独立全封闭试管当中进行处理的, 这样能够杜绝交叉污染。该设备具备结束提示、过载保护、超温报警等多重安全功能, 并且会通过蜂鸣器语音报警来提醒操作人员。整机的净重约为14kg, 外形尺寸是580mm×283mm×370mm, 占用实验室台面空间小, 便于灵活部署。

3、产品解决方案

莱恩德非接触 DNA 打断仪系列, 对应不同行业应用痛点, 给出完整的实验室样本前处方案。此系列有 LD-D100、LD-D200、LD-D300 这三款型号, 其核心技术基于非接触性超声波空化效应, 依靠高频电信号驱动换能器生成机械振动, 于液体介质里形成微小气泡, 气泡快速生长并破裂产生冲击波和微射流, 准确打断 DNA 分子链。

① 核心产品型号

LD-D100, 其超声标称的频率是23KHz, 具备频率自适应的特性, 该特性使得它适用于常规基因组DNA打断, 也适用于NGS文库制备的基础方案。

L D - D200, 其超声频率处于15至100KHz之间进行混频, 具备频率自适应的特性, 适宜用于处理多种样本类型, 像是细菌细胞破碎, 蛋白质抽提以及霉菌孢子破碎等等。

LD - D300, 它的超声频率是 20 - 400KHz 的混频模式, 又分为低频 20 - 30KHz、中频 20 - 100KHz、高频 20 - 400KHz 这三档可供选择, 其频率具备自适应的特性, 能够适应从微量一直到大量样本在差异化处理方面的需求, 特别适合开展那种对片段长度有着精确控制方面要求的实验。

② 核心技术结构

选用高强度钛合金以及铝镁合金换能器材质, 以此保障长期运行时的稳定性与耐用性。超声标称功率处于100至1000W范围之内能够随意调整, 单次超声时间为0.1至99.9s, 总时间是0.1至999min, 间隙时间可以进行设定, 从而满足不同实验对于能量输入以及散热需求相平衡。该设备内部设置有7英寸TFT电阻触摸屏, 界面直观, 操作流畅, 还支持中英文切换。

③ 性能验证与关键配置

设备, 配备有温度传感器, 其控温范围是二摄氏度至四十摄氏度, 能够外接恒温装置或者冷水机, 准确地维持样品温度。它支持混频超声功能, 频率会自适应, 能适应多种样本处理需求: 为此又提高了破碎效率, 具备故障自动报警或者保护功能时。将可以实时监测运行状态, 以此保障设备安全稳定运行；用户密码保护功能能够防止参数出现在被误改这样一种情况下得以妥善预防, 所以适用于多人共用实验室场景。