超低残留分子酶，病原检测和生物制品质控试剂盒开发利器！

时间：2023-08-23 阅读：208

精品推荐 | UCF.ME超低残留分子酶，病原检测和生物制品质控试剂盒开发利器！

近年来全球感染性疾病的发病率有所上升，病原体呈现多样化和复杂化的发展趋势，半数患者存在病原体不明的困境，病原体的快速诊断面临严峻挑战。目前用于临床病原体检测的方法主要包括传统培养法、PCR法、宏基因组测序（mNGS）、病原靶向测序（tNGS）等。新冠核酸检测让荧光PCR技术大放异彩，新冠之后mNGS因抗疫扬名，一度被临床医生所青睐，逐步走向寻常百姓家。tNGS靶向测序技术更是异军突起，以其对“PCR”和“NGS”兼容并蓄的优势和快速、精准、高性价比的测序服务，在临床检验领域正受到越来越多的关注和使用。

表1.病原体检测方法比较

另一方面，生物制品已应用到生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等多种领域。随着生物制品的市场占比越来越大，针对生物制品，国家和相关部门也建立起规范的质量管理体系和标准，其中宿主细胞核酸残留问题是备受关注的焦点之一。生物制品如重组蛋白药、抗体药、疫苗、细胞与基因药物等产品是用连续传代的菌种株/细胞株表达的，因而产品内可能会残存宿主核酸。残留的宿主细胞核酸可能引发细胞因增殖失控变为肿瘤细胞，也有可能存在感染性病毒基因从而加剧体内免疫反应。为了规避上述不良后果，从生物制品安全角度和科研需求的层面，进行有效的核酸残留去除与严格的残留检测非常重要，行业内已广泛应用qPCR/RT-qPCR方法开发用于检测生物制品中的宿主核酸残留检测试剂盒。

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图1 生物制品宿主核酸残留质控产品一览

由于商业化分子酶主要采用工程菌株（如大肠杆菌等）进行重组表达，因此分子酶中会存在一定量的宿主基因组DNA残留。加上制备环境和人源等因素影响，分子酶制品中极易存在污染DNA。

在病原体检测过程中，污染的背景菌核酸可能会淹没低丰度的靶标核酸或和靶标核酸一起被检出，从而影响靶标检出灵敏度或造成假阳性结果，给医生诊断和用药造成困扰。

在宿主核酸残留质控产品研发生产过程中，分子酶中若存在残留宿主（如人源、鼠源、大肠杆菌、酵母等）核酸，极可能造成宿主核酸残留质控产品定量不准确，从而给生产的生物制品带来安全隐患。

翌圣UCF.ME®超低残留分子酶解决方案

为解决病原检测背景菌及宿主核酸残留干扰问题，翌圣已建立完善的UCF.ME®超低残留分子酶研发、生产平台，通过物料、环境、工艺、过程、质量等多环节把控，目前已实现多种UCF.ME®超低残留分子酶的规模化生产。（欲了解更多工艺细节，请戳：翌圣超低残留分子酶解决tNGS/mNGS背景菌干扰）

ISO认证超洁净分子酶生产基地-UCF.ME

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图2.翌圣UCF.ME®超洁净分子酶生产基地

翌圣UCF.ME®超低残留分子酶产品

翌圣通过ZymeEditor™酶改造平台对qPCR/RT-qPCR、NGS建库全套分子酶进行改造，同时使用UCF.ME®超低残留工艺对分子酶产品进行处理，目前可规模化提供用于qPCR/RT-qPCR检测，NGS建库的全套高性能、超低宿主残留分子酶原料，助力解决病原检测及宿主核酸残留质控产品中的宿主及背景菌核酸干扰，提高检测准确度。

表2.翌圣UCF.ME®超低残留分子酶产品清单

部分数据展示

以UCF.ME® Hotstart Sensitive Taq DNA Polymerase为例

E. coli基因组DNA残留＜0.005 copies/U

对不同批次的翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）进行E. coli基因组DNA残留检测，结果显示Taq DNA聚合酶宿主基因组DNA残留远低于0.005 copies/U。

图3.翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）E.coli基因组DNA残留检测

质粒DNA残留无检出，优于进口品牌

使用翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）及进口品牌A的Taq DNA聚合酶进行质粒DNA残留检测，结果显示，进口品牌A的Taq DNA聚合酶中存在质粒DNA残留，翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）中无质粒DNA检出。

图4.质粒DNA残留检测结果

11种常见背景菌无检出

使用翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）搭配铜绿假单胞菌，鲍曼不动杆菌，粘质沙雷氏菌，肺炎克雷伯菌，嗜麦芽窄食单胞菌，肺炎链球菌，屎肠球菌，金黄色葡萄球菌，大肠杆菌，粪肠球菌，白色念珠菌特异性引探对NTC（No Template Control）进行检测，结果显示，翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）中无以上11种常见背景菌检出。

图5.11种常见背景菌检测结果（限于篇幅，以铜绿假单胞菌，鲍曼不动杆菌，粘质沙雷氏菌，肺炎克雷伯菌为例进行展示）

客户测试案例展示

客户分别使用市售常规Taq酶和翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）搭配客户E. coli特异性引探对NTC进行检测，结果显示市售常规Taq酶在22次重复实验中出现5次起峰，而翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）在22次重复实验中均未起峰，结果表明翌圣UCF.ME® Taq酶（Cat#14314ES）未检出E. coli基因组DNA。

图6：E.coli 基因组DNA残留检测（客户测试案例）

左图：市售常规Taq酶；右图：翌圣UCF.ME®Taq酶（Cat#14314ES）