我亲眼见证：朋友实验室的PCR效率翻倍，全靠换了个“即用型”
去年十一月的时候, 我于北京存在中关村的一个身为生物科技的园区会见了老张。那个人是我的大学同学, 在毕业过后就一直于一家基因检测公司担任研发主管这一职位。那次他顶着两个黑眼圈展露态势, 手上端着了呈现第三杯的咖啡款式模样, 带着苦笑声称这般言语: “我在这个月份差不多入住安置于那个实验室了, 仅仅只是配制从事PCR反应液便配制到致使手抽筋的状态这等程度了。”。
我晓得老张所在的公司主要开展病原微生物检测工作, 每日都要处理数量多达上百的样本。传统的PCR实验, 从引物设计这一环节开始, 接着是模板制备, 再到反应液配制, 每一个步骤都必须谨慎小心。特别是配制反应液的时候，需要精准地计算每个组分的体积, 只要稍微出现一点差错就需要重新去做。老张讲, 他们的团队曾经因为有一个实习生加错了酶的量, 从而致使一整天的实验都完全报废了。
那种感觉你知道吗, 就如同你费尽心力搭建起一座积木塔, 可是到了最后竟是一粒沙子没能放置稳妥, 进而致使整个塔全部倒塌, 老张当时便是这般进行形容的。
转机出现于今年一月, 老张参与上海的一个行业展会, 于一家试剂公司的展台上见到了即用型 PCR 试剂盒, 那时他还半信半疑, 认为“即用型”这三个字听起来仿若噱头, 然而展台的技术人员现场演示了操作流程, 将样本加进去, 封好管盖, 直接上机, 整个过程耗时不到两分钟。
老张当场就把样品拿到手了, 等到返回公司之后, 他拿定了要用自己最为头疼的一个项目去展开测试, 这个项目是肺炎链球菌的快速筛查, 此项目所面对具有样本数量特大的情况, 周期又特别短, 而对于结果的稳定性给出了极高的要求, 以往那个时候他选用的是传统常规的方法, 每次都必须得提前一小时来到实验室那儿去配置溶液, 在进行实验正式开展之后, 还务必专心留意有没有出现气泡, 生怕加样枪吸取的精准误差。
首个星期使用即用型PCR试剂盒时, 老张察觉到显著变化, 先前配合进行配液环节至少得三人, 当下一人操作就绰绰有余, 更重要的是, 因试剂盒里各组分已预混好, 交叉污染风险大幅降低, 老张特意将新老方法数据作了对比, 使用即用型试剂盒后, 实验重复性提升近15%, 批间差异从起初的5%降至1%以内。
“以往每每进行质控之时, 皆是提心吊胆的状态, ”老张于微信之上向我讲道, “如今大体无需担忧了, 缘由于试剂盒在批次之间的一致性实施得十分良好, 我仅仅需要去留意样本自身的质量状况。”。
在那三月中旬的时候, 老张所在的公司, 接到了一个紧急异常的项目, 那就是在一个社区里, 爆发了查不出明确原因的呼吸道感染状况, 这个时候迫切需要迅速地去排查病原体。当时时间非常紧凑, 任务又极其繁重, 要是按照以往老旧的方法来的话, 起码得加班两个通宵才行。然而老张手里存有一批马上就能使用的PCR试剂盒, 于是他带着自己的团队, 直接着手开展工作。仅仅用了三天的时间, 就完成了两百多个样本的检测工作, 而且准确率达到了百分之一百。
老张因为这次经历而彻底信服了, 他进行了一番计算, 在运用即用型PCR试剂盒之后, 每次实验所耗费的时间平均减少了40%, 试剂的浪费率从原本的8%降低到了不足2%, 倘若按照年产量十万个测试来计算, 仅仅是节省下来的人力成本以及试剂成本, 就将近二十万。
但老张却也向我作出提醒, 并非是在所有情形之下都适宜采用即用型试剂盒。就好比某些并非常规的科研项目, 是需要自身去对反应条件予以优化, 在这种时候依靠自己进行配制反倒会显得更为灵活。然而在常规检测、针对大批量样本展开处理、以及有着要求快速得出结果的场景当中, 即用型PCR试剂盒几乎可以说是唯一的选择。
即用型PCR试剂盒，到底省在哪里？
让我对这个产品产生兴趣的是老张的经历, 我专门去查了一些资料, 发现即用型PCR试剂盒能“即用”的关键在于其生产技术, 在传统PCR试剂盒中, 酶、dNTPs、缓冲液、镁离子等组分是分开包装的, 实验人员要按比例混合, 此过程如同厨师做菜, 多一分少一分都会影响“味道”。
即使用的试剂盒, 将这些组分依照最优比例事先混合好, 且经过严格的质量控制, 确保每管试剂具备相同的性能。部分高端产品添加了特定的稳定剂以及保护剂, 可使试剂在常温状态下维持活性, 运输与存储都更为便利。
就技术层面而言, 使得“傻瓜式操作”得以成为可能的是即用型, 对于操作人员来讲, 只需将样本添加至试剂当中即可, 极大地降低了操作门槛, 对于人手紧张的中小型实验室而言, 其价值格外显著。
实验室老板的算盘：即用型试剂盒真的划算吗？
我向老张询问, 你们公司的老板究竟是通过怎样的方式同意进行产品更换的呢, 毕竟在一般情况下, 即用型试剂盒的单个价格往往是要比传统试剂盒来得更贵一点的。老张针对此给我计算了一笔更为精细的账目:
首要的是时间成本, 他所在团队存在三个核心成员, 他们的平均月薪为一万五元。当中每人每日工作时长是八小时以前配液环节每天起码要耗费一个半小时, 改换为即用型后。这一用时被缩短至十五分钟, 按照一年两百五十个工作日来计算, 仅仅这一项便节省了将近五百个小时。进行折算后此人力成本即为五万块。
其二是错误成本, 老张统计过, 以往因配液失误致使实验需重新做的概率大概是百分之三, 每个重新做的实验要耗费试剂、电费、设备折旧, 再加之重新处理样本的时间, 单次重新做的成本大致在两百元, 一年下来, 这笔隐性损失超过两万块。
还存在着设备成本以及存储成本, 那种即用型的试剂盒大多是单管包装形式, 并不需要进行分装操作以及标记处理, 这样就降低了EP管、枪头等这类耗材的使用量, 与此同时, 即用型的配方是经过优化的, 能够在零下二十摄氏度的环境下稳定保存六个月以上时间, 进而减少了因反复冻融所带来的降解风险。
老张最终得出这样的结论, 即用型单价是贵了那么百分之十到二十之所值, 然而从综合成本上去进行看待的话, 实际上反而会更加省钱呢对不对。更为关键的是, 它能够使得团队把精力从那种繁琐复杂不简单, 令人头疼很麻烦的配制工作里释放解脱出来撒, 进而一心专注于更产生价值, 给人带来更多益处, 具有更大意义, 能创造更多成果的实验设计以及数据的分析研究工作。
哪些场景最需要即用型PCR试剂盒？
根据老张的经验，以下三种情况最适合用即用型产品：
首先突出的是大规模的筛查, 举例来说, 像是流感季之时的病原体检测, 还有食品当中致病菌的监控, 以及环境里微生物的监测, 这些场景之下样本量巨大, 对于时间有着紧迫要求, 所追求的是稳定以及高效。
首先是基层实验室, 有着许多基层医院里头的检验科, 或者那样的第三方检测机构, 在其中的实验人员, 有可能并非是PCR专业对应领域的“老手”, 并且其操作经验是有限的, 然而, 即用型试剂盒能够降低操作失误率, 进而提高结果可信度。
第三是临时应急检测, 像突发公共卫生事件、食品安全事故之类的情况, 这就需要快速去建立检测能力, 具备的即用型试剂盒, 它无需繁琐复杂的试剂配制步骤, 打开之后就能够使用, 如此一来便能大幅度地缩短准备时间。
老张讲, 在现阶段他于开展新产品开发规划, 进行相关案头工作之际, 总会率先将那种可立即投入使用的PCR试剂盒融入思索, 并非鉴于其具备时髦性, 仅仅是这家伙着实化解了身处第一线进行实战作业人员所遭遇的棘手难题。
购买即用型PCR试剂盒，需要注意什么？
踩过坑的老张给我提了几个实用建议：
一要看资质, 平常条件正规以及符合要求的即用型PCR试剂盒, 应当是这样的情况, 其具备医疗器械注册证与具备备案凭证。尽管那个文章当中并不能够提及“临床”二字, 然而在实际的采购相关行为实践当中, 合规性始终是占据着最为重要的第一位的地位。
其二是查看批次的稳定性, 能够提出让供应商给出连续三个批次之间的质控数据, 涵盖扩增曲线、Ct值变异系数等指标, 优秀的产品其CV值一般控制在百分之五以内。
三是查看存储条件如何, 有些具备即用性特征的试剂盒需要在-20℃的低温环境之下进行保存, 而有些则能够在4℃的温度状况下妥善留存一段时间, 得依据自身实验室当前所处的设备条件来相应作出选择, 倘若实验室配备的冰箱其内部空间目前紧张之际, 可以优先将那些能够进行常温运输以及保存的产品予以前景方向的考量。
第四点要看的是技术支撑, 好的供应商会提供标准规程操作视频, 会进行技术培训, 甚至还会安排技术员到现场驻场指导, 老张所挑选的那家公司, 派遣了技术员到他们的实验室停留了三天, 当场解决了他们所遭遇的全部问题。
五是试用量, 千万不要一开始就进行大批量采购, 要先拿一个批次的样品, 在自身的实验体系中跑几个经典样本, 对比数据跟之前方法的一致性, 老张运用这个方法, 筛选了三家供应商, 最后确定了最合适的那一家！
即用型PCR试剂盒，会是未来的主流吗？
在六月中旬的时候, 我去到了老张的实验室进行参观, 在午休期间, 他泡了一杯茶, 然后跟我谈论起行业的趋势, 他讲道，当前整个生命科学的这个领域都在追求自动化以及标准化, 恰好用型PCR试剂盒是符合这个大方向的, 它能够让操作变得简单而且可重复, 与此同时还降低了人为的误差。
好像以往拍照得借助胶卷, 如今全都是数码相机了。老张作了个比方 , 工具产生了改变, 可核心并未改变。PCR依旧是那个PCR , 只不过使用的方式变得更具友好性了。
他做出预测, 在未来五年期间, 即用型的那份PCR试剂盒将会在常规检测的这个领域逐步去替代传统的试剂盒。特别是随着微流控以及数字PCR等这些新技术方面的发展, 用来使用的这类产品的设计将会变得越来越精巧无比, 其应用的范围也将会变得越来越广泛。
我向他询问, 那么你们公司接下来会有怎样的计划, 老张神情神秘地露出了笑容说道, 我们已然在和供应商联手合作进行定制化的即用型试剂盒的开发工作了, 是针对我们自身最为经常开展操作的几十个靶标, 到达那个时候, 于一个管子之中放置好全部的物品, 样本一旦添加进去, 经过往仪器上运行完毕便能够直接得出结果, 甚至连引物都无需自己去配制了。
令我深切体会到的是老张的经历, 一个看似简易的产品改进, 或许在背后能带来极大的效率提升。倘若你也如同老张那般, 每日遭受传统PCR试剂盒繁琐操作的困扰, 不妨尝试一下即用型。它或许无法使你的实验臻于完美, 不过至少能让你熬的夜少一些, 喝的热茶多几杯。
