在基因組學與單細胞技術飛速發(fā)展的當下，長片段基因組的精準剪切與片段化處理已成為制約測序數據完整性與分析精度的關鍵瓶頸。傳統(tǒng)機械剪切、酶切或超聲破碎技術因熱效應、機械損傷、剪切不均一性等問題，導致DNA片段長度分布離散、末端損傷嚴重，影響單細胞測序的文庫構建質量與數據可靠性。近日，上海凈信推出的高通量超聲波基因組剪切儀，憑借其非接觸式聲波聚焦技術與多維參數調控系統(tǒng)，成功破解了長片段基因組剪切難題，為單細胞測序、全基因組測序及復雜樣本研究提供了革命性解決方案。

　　高通量聲波基因組剪切儀的核心創(chuàng)新在于其磁致伸縮共振超聲技術與智能調控系統(tǒng)，主要是通過非接觸式聲波聚焦技術、等溫處理環(huán)境、多維參數調控系統(tǒng)和其動態(tài)反饋系統(tǒng)等技術特點實現長片段基因組的精準剪切，實現了剪切技術的突破，多維參數精準調控，實現了無損、均一、高效的剪切。

　　高通量聲波基因組剪切儀的技術特點：

　　1. 非接觸式聲波聚焦技術：實驗設備的超聲波通過液體介質傳遞，可形成高能量密度的剪切場，避免了探頭磨損、交叉污染及感染性飛霧風險。在聲波的作用下，樣本溶液中產生微小氣泡，氣泡瞬間坍縮時釋放的沖擊波與微射流對DNA分子施加剪切力，實現片段化。該過程無機械摩擦，減少DNA末端損傷，保護生物標志物完整性。

　　2. 等溫處理環(huán)境：聲波基因組剪切儀內置高精度半導體制冷模塊，配合循環(huán)水浴設計，可確保樣本在剪切過程中始終處于4℃低溫環(huán)境。實驗表明，低溫處理可抑制DNA變性、酶活性降低及RNA降解，保護樣本活性，尤其適用于cfDNA、ctDNA等微量樣本。

　　3. 多維參數調控系統(tǒng)：實驗設備具有功率梯度調節(jié)、時間精準控制和脈沖模式可選，可靈活適配不同樣本類型。實驗用戶可根據樣本濃度、粘度及目標片段長度，在范圍內調節(jié)超聲功率和儀器運行時間，可滿足不同實驗需求。實驗設備提供連續(xù)波與脈沖波兩種模式，在脈沖模式下，用戶可設置占空比與脈沖頻率，能夠進一步減少熱積累與機械損傷。

　　4. 動態(tài)反饋系統(tǒng)：聲波基因組剪切儀內置壓電傳感器實時監(jiān)測聲波能量輸出，確保功率穩(wěn)定性；同時，還可選配熒光檢測模塊，通過與樣本中的熒光染料結合，實時監(jiān)測DNA片段長度分布，實時優(yōu)化剪切效果。

　　高通量超聲波基因組剪切儀的實驗應用場景：

　　1. 單細胞測序：聲波基因組剪切儀的實驗可有效提升數據完整性與細胞捕獲率。在微量樣本的高效處理中，它可同時處理多個組織樣本，且適配微流控芯片與單細胞捕獲系統(tǒng)。根據實驗數據顯示，剪切后DNA片段長度CV值＜5%，那個有效提高文庫構建效率與測序讀長一致性。

　　2. 全基因組測序：實驗設備能夠有效優(yōu)化長片段組裝與注釋。通過調節(jié)功率與時間，可實現100bp-5kb范圍內的片段化，滿足實驗的長讀長測序需求；針對高GC含量、重復序列多的基因組，可通過脈沖模式與低功率處理，減少剪切偏好性，提升組裝完整性。

　　3. 臨床伴隨診斷：聲波基因組剪切儀的應用能夠提高cfDNA檢測靈敏度。非接觸式處理與等溫環(huán)境減少cfDNA損失，確保稀有突變（如ctDNA）的檢出，使其突變檢出率得到提高，同時還可保障結果的一致性。

　　此外，在聲波基因組剪切儀處理高濃度基因組DNA時，可提高功率至80%以快速剪切；在處理低濃度cfDNA時，則降低功率至30%以減少損耗。在單細胞測序中需要將DNA剪切至150-300bp，可通過短時間高功率處理實現。

　　綜上，上海凈信高通量聲波基因組剪切儀，憑借其非接觸式聲波聚焦、等溫處理、多維參數調控及動態(tài)反饋等技術優(yōu)勢，有效實現了長片段基因組的無損、均一且高效剪切。該設備可適配單細胞測序、全基因組測序及臨床檢測等多場景，可提升數據質量與實驗效率，降低樣本損耗與成本。