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SARS-CoV-2 (COVID-19) 流行病学研究解决方案
由于病毒基因组的任何变化都会影响公共卫生政策和选择、疾病在人群中的传播方式、可能的治疗选择研究和疫苗开发研究，因此进行流行病学监测以确保将病毒性疾病与参考毒株相匹配，并监测可能出现的突变。 赛默飞世尔科技为正在进行流行病学研究的科学家提供了一套完整的解决方案。
病毒分型
鉴定病毒的类型和亚型对于实现良好的疾病控制至关重要。有多种研究方法可用于区分病毒变体，其中常用的是分子技术。通过对病毒基因组的特定可变区进行测序，您可调查特定种的选定分离株是否与系统发育相关。微生物学家和病毒学家面临的主要挑战是预测疾病病原体的进化和出现方式。SARS-CoV-2（导致 COVID-19 的冠状病毒）等 RNA 病毒均具有高遗传变异性的生物学特点，此特点会导致它们发生大量突变。通过下一代测序 (NGS) 等先进分子技术，可进行完整的 SARS-CoV-2 基因组测序，包括所有变体和潜在血清型。
采用 Ion Torrent NGS 进行病毒分型
用于 SARS-CoV-2 流行病学调查的快速、自动且准确的靶向 NGS 工作流程
靶向 NGS 是一种快速、准确的解决方案，适用于对病毒研究中的多种流行病学样本进行病毒基因组分析。我们的病毒分型 NGS 解决方案具有超高灵敏度、可扩展性和短周转时间，这些对病毒监测和研究都至关重要。 Ion Torrent 靶向下一代测序 (NGS) 实现了简化的研究工作流程，以便对 SARS-CoV-2 进行完整基因组测序和流行病学研究 。
Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Insight Research 测定设计用于覆盖超过 99% 的 SARS-CoV-2 基因组，包括所有潜在血清型，可用于完整病毒基因组测序和变体检测。 该测定是快速、自动且准确的靶向 NGS 工作流程的一部分，可在一天时间内完成冠状病毒分型。此端到端解决方案包括与处于 SARS-CoV-2 危机前沿的研究人员合作开发的插件套件。
Ion AmpliSeq SARS CoV-2 Insight Research 测定现可用于 Ion Torrent Genexus 集成测序仪。使用这种新 NGS 解决方案可以在一天内快速从核酸获得基因变异报告，同时最大限度缩短手动操作时间。
了解有关用于 SAR-CoV-2 研究的 Ion Torrent NGS 仪器产品组合的更多信息或索取项目成本的更多信息。
客户关注焦点
Dr. Timothy J. Triche，MD、PhD
洛杉矶儿童医院个体化医学中心联合主任
观看 SARS-CoV-2 研究网络讲座：病毒测序的影响 ›
阅读案例研究：除了紧急检测，洛杉矶儿童医院通过 NGS 走在 SARS-COV-2 前面，从而帮助破坏目前的传播轨迹 ›
选择靶向测序工作流程的产品
已经开发出多种用于各种临床和研究应用中的基因组 DNA 靶向富集的方法。通常，它们基于多重 PCR 扩增反应和 DNA 杂交。所有这些 DNA 富集方法非常依赖扩增前基因组 DNA 的片段化，导致测序模板相对较短（少于1000个碱基对）。
实现以杂交而捕获靶标的靶向测序工作流程包括几个通用步骤 - 样本制备、文库构建、靶标富集、测序和分析。
使用 Ion Torrent NGS 进行从头测序
除了覆盖 >99% 病毒基因组和变体的靶向测序外，Ion Torrent 系统还可用于使用 NGS 对 SARS-CoV-2 进行无假设（从头）基因组测序。
- 意大利研究人员鉴定出新的 SARS-CoV-2 基因变体，这些变体可为冠状病毒流行病学提供相关线索
- 根据意大利第一例 COVID-19 病例进行的 SARS-CoV-2 分子学表征- M.R.Capobianchi et al – National Institute for Infectious Diseases Lazzaro Spallanzani IRCCS, Rome, Italy
- 通过高密度扩增子测序鉴定美国南部 SARS-CoV-2 病例的社区传播和持续演变 - Ryan P. McNamara et al - The University of North Carolina at Chapel Hill School of Medicine, Department of Microbiology and Immunology
- 波斯尼亚和黑塞哥维那 COVID-19 患者的 SARS-CoV-2 系统发育图谱：用来优化未来分子和流行病方法的经验教训 - Teufik Goletic et al - Veterinary faculty of University of Sarajevo, Zmaja od Bosne 90, 71000 Sarajevo, Bosnia and Herzegovina
通过 Sanger 测序确认变体
虽然 NGS 分析可用于对 SARS-CoV-2 基因组进行完整病毒基因组测序和变体检测，但由于 Sanger 测序的准确性较高，其仍被认为是确认特定基因序列（包括已经通过 Illumina NGS 进行测序 的序列）的金标准测序方法。 它用于对有症状和无症状个体集群中不同 SARS-CoV-2 基因的变体进行测序和确认 (1-4)。
整个工作流程，从样本制备到结果报告，可以在不到一个工作日内完成。 我们提供的产品可支持从 PCR 扩增到数据分析的整个工作流程。 SeqStudio 基因分析仪是一款经济实惠的低通量卡盒式台式基因分析仪，无需复杂的仪器设置，即可在 30 分钟内完成 Sanger 测序。
- Yuan, Y,. et al.(2020)“中国安徽省无症状病例引起的 SARS-CoV-2 集群的分子流行病学”Research Square 预印本 (https://dx.doi.org/10.21203/rs.3.rs-29833/v1)
- Holland, LA., et al.(2020)“从亚利桑那州前哨监测中鉴定出的 SARS-1 CoV-2 ORF7a 中的 81 核苷酸缺失”（2020 年 1 月-3 月）J. Virology (https://doi.org/10.1128/jvi.00711-20)
- Liu, Z., et al.(2020)“SARS-CoV-2 刺突蛋白中常见缺失的鉴定”。J. Virology (https:// doi:10.1128/JVI.00790-20)
- Tabibzadeh, A., et al.(2020)“针对 COVID-19 患者进行的 SARS-CoV-2 分子和系统发育分析：来自伊朗的初步报告”Infection, Genetics and Evolution (https://doi.org/10.1016/j.meegid.2020.104387)
适用于 SARS-CoV-2 研究的 Sanger 测序解决方案
产生高度特异性的靶向结果
Sanger 测序可以在不到一个工作日的时间内完成从样本制备到结果报告的测序——快速经济地开展 SARS-CoV-2 研究（导致 COVID-19 的冠状病毒）。
下载病毒单样本测序的详细方案，以鉴定突变并确认 NGS 测序数据。
病毒监测
准确了解和监测 SARS-CoV-2 病毒对做出高效的响应至关重要。监测非常重要，可帮助公共卫生决策者了解疾病的发生地点和疾病的传播速度，以及纵向监测公共卫生措施在控制或缓解疫情方面的有效性。在了解病毒跨物种传播以及病毒进化过程中在人与野生动物共存区域里的空间传播等方面，监测也发挥了作用。我们提供了多种用于 SARS-CoV-2 疾病监测研究的高性价比分子工具，涵盖从实时荧光定量 PCR 和 Sanger 测序（针对特异性基因/靶标）等技术到旨在捕获所有变体的全基因组测序（利用 NGS）。
用于 SARS-CoV-2 的靶向 NGS 工作流程
靶向 NGS 是一种快速、准确的病毒基因组解决方案，适用于监测 SARS-CoV-2 感染和传播，包括人畜共通传播。 Ion Torrent 靶向 NGS 解决方案具有超高灵敏度，可扩展且周转时间较短，这些对病毒监测和研究都至关重要。该产品实现了简化的研究工作流程，以便对 SARS-CoV-2 进行完整基因组测序和流行病学研究。
Ion AmpliSeq SARS-CoV-2 Insight Research 测定设计旨在用于覆盖超过 99% 的 SARS-CoV-2 基因组，包括所有潜在血清型，可用于完整病毒基因组测序和变体检测。 该测定是快速、自动且准确的靶向 NGS 工作流程的一部分，可在一天时间内完成冠状病毒分型。此端到端解决方案包括与处于 SARS-CoV-2 危机前沿的研究人员合作开发的插件套件。
了解有关用于 SAR-CoV-2 研究的 Ion Torrent NGS 仪器产品组合的更多信息或索取项目成本的更多信息。
- SARS-CoV-2 病毒在废水和河流中的存在情况与活力 - Sara Giordana Rimoldi et al - Laboratorio di Microbiologia Clinica, Virologia e Diagnostica delle Bioemergenze, ASST Fatebenefratelli Sacco, Milan, Italy;
- Lam, T.T., Jia, N., Zhang, Y. et al.在马来亚穿山甲中鉴定 SARS-CoV-2 相关冠状病毒。Nature583, 282–285 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2169-0
- 对致命性 SARS-CoV-2 病例的 FFPE 样本进行的 SARS-CoV-2 感染分子检测和组织病理学结果 - Miroslav Sekulic et al - Department of Pathology, University Hospitals Cleveland Medical Center, Cleveland, OH; Department of Pathology, Case Western Reserve University School of Medicine, Cleveland, OH
使用实时荧光定量 PCR 进行 SARS-CoV-2 监测
实时荧光定量 PCR 可用于研究影响群体或较大样本量内病情分布和模式的病毒和人类遗传决定因素。实时荧光定量 PCR 检测耗时不到 40 分钟，可精确检测 <10 拷贝，并且具有合理的单份样本成本。
SARS-CoV-2 已向我们证明，快速且可重现地获得结果对于潜在地减轻危机的影响至关重要。该严格且可重现的工作流程基于自动化和集成互连，可生成一致的结果，且错误更少，而协同的生态系统使您可完全控制和监督所进行的研究。我们提供以下产品，与我们的成套数字化解决方案配合使用，使您可连接不同的资源：实验室自动化、数据管理和数字化合作伙伴，从而在速度至关重要时助您更快地获得结果。
TaqMan 基因表达测定
| 货号 | 测定 ID | 名称 | 尺寸 |
|---|---|---|---|
| 4331182 | Vi06439674_s1 | CoV_HKU1 | 250 rxns |
| 4331182 | Vi06439673_s1 | CoV_NL63 | 250 rxns |
| 4331182 | Vi06439671_s1 | CoV_229E | 250 rxns |
| 4331182 | Vi06439644_s1 | MERS_CoV | 250 rxns |
| 4331182 | Vi06439634_s1 | SARS_CoV | 250 rxns |
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其他产品
通过 Sanger 测序和毛细管电泳法片段分析监测 SARS-CoV-2
Sanger 测序是一种简单、快速且高性价比的正交金标准方法，可用于监测通过 NGS 或 RT-PCR 鉴定的 SARS-CoV-2。 整个工作流程，从样本制备到结果报告，可以在不到一个工作日内完成。全球多个实验室正在使用该系统来确认废水样本中 SARS-CoV-2 的鉴定结果。同时，该技术还被用于确认不同冠状病毒的来源和跨物种传播，这对于了解人畜共患传播的潜在来源非常重要 (1-3)。
毛细管电泳 (CE) 法片段分析是一种具吸引力的方法， 可快速检测多个靶标。通过多通路 qPCR 解决方案可检出少量病原体。当需要检测大量靶标或病原体时，多通路 qPCR 解决方案的相对较小容量会限制通量。片段分析为研究人员提供了另一种工具，可使用快速、简单且灵敏的方法分析病原微生物基因组序列的存在情况。
CE 法片段分析可用于鉴定与不同疾病表型相关的微生物特征。它依靠细菌中的 16S-23S rRNA 间隔 (IS) 区的扩增，根据细菌种类产生长度和频率不同的 PCR 片段。每个 PCR 片段都可以分离出来并在基因分析仪上检测。将生成的片段式样与精选数据库进行比较，以确定样本中存在的细菌种类 。
- Valitutto, M.T., et al.(2020)“缅甸蝙蝠中新型冠状病毒的检测”，PLoS One 15(4): e0230802.( https://doi.org/10.1371/journal.pone.0230802)
- Latinne A., et al.(2020) 中国蝙蝠中冠状病毒的起源和跨物种传播。(bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.31.116061)
- Huong, N.Q., et al (2020)“冠状病毒检测表明在越南供人类食用的两条野生动物供应链上的传播风险增加，2013-2014 (bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.06.05.098590.)
SARS-CoV-2 血清学监测
全新 SARS-CoV-2 血清学测定： 快速检测血清中的抗 SARS-CoV-2 冠状病毒抗体（免疫球蛋白、IgG 和 IgM）。
ProcartaPlex SARS-Cov-2 Panel
ProcartaPlex 人冠状病毒 Ig 总 11 重检测组合能够检测人血清中的多种抗 SARS-CoV-2（三聚体刺突、S1、RBD、N）Ig 抗体和 6 种其他冠状病毒株，有助于提供更完整的抗体分析。
样本制备
SARS-CoV-2 研究中的病毒核酸分离
在对 SARS-CoV-2 进行任何基于 NGS 的流行病学研究之前，研究人员均需要快速高效地分离 RNA。MagMAX 病毒/病原体核酸分离试剂盒 的特点包括：
- 设计用于 Thermo Scientific KingFisher 系统的自动化方案
- 灵活的方案 多种样本类型和起始量兼容
- 建议用于对 SARS-CoV-2 进行病毒核酸分离，以获得高质量核酸
为了实现快速、轻松和高效的高通量样本处理，使用 KingFisher 纯化系统自动进行核酸分离，该系统是一款多功能台式仪器，每次运行可处理 24 或 96 份样本。该系统的特点包括：
- 易于安装和运行（可在 10 分钟或更短时间内运行）
- 可从库中下载现有实验方案，或使用 Thermo Scientific BindIt 软件轻松定制实验方案
使用 RNaseZap 溶液和不含核酸酶的水、缓冲液和试剂以及吸头和试管产品，可避免高水平污染性 DNA 和 RNase 的出现并保持实验室内不含核酸酶：
- RNaseZap 溶液—用于表面去污的室温稳定溶液
- Invitrogen 不含核酸酶的水—用于核酸分离，针对污染性非特异性核酸内切酶、核酸外切酶以及 RNase 活性进行了严格检测
- Invitrogen 不含核酸酶缓冲液和试剂—常用的 Ambion RNA 储存缓冲液和其他缓冲液及试剂，针对核酸酶污染进行了严格检测
- 不含核酸酶的吸头和试管—用于核酸分离和储存的一系列不含核酸酶的塑料器皿
- 分子生物学级乙醇—用于病毒核酸纯化
下一代测序—用于 Illumina 系统的文库制备
适用于 Illumina 系统的 Collibri 文库制备试剂盒通过更高质量的序列和快速的方案增强了基于下一代测序 (NGS) 的病毒监测。全长基因组覆盖可提高 SARS-CoV-2 传播模式和突变率监测的准确性。与转座子组学方法相比，适用于 Illumina 系统的 Collibri DNA 文库制备试剂盒使用可在 1.5 小时内完成的文库制备方法，能够实现全长无假设基因组覆盖。Collibri DNA 文库制备试剂盒适用于所有大小的基因组。
研究基因表达的差异可能有助于了解为什么一些人对 SARS-CoV-2 感染的反应不同。适用于 Illumina 系统的 Collibri 3’ mRNA 文库制备试剂盒只需要 2-5 M 个读段即可，从而降低高达 90% 的生成基因表达谱的测序成本。通过简单、快速地获取信息方法和低成本测序，可快速分析更多数量的样本，从而获得更大的实验能力。
用于流行病学研究的 cDNA 合成
开发了 Invitrogen SuperScript 逆转录酶，以改善热稳定性、持续合成能力和 cDNA 得率，目的是即使在使用极具挑战性的 RNA 样本时也能实现卓越的性能。迄今为止，SuperScript 逆转录酶的引用、综述和刊登次数已超过 50,000 次，是疫苗开发的较佳选择。
访问 www.thermofisher.com/ssiv，了解其他研究人员的意见
仅供科研使用，不可用于诊断目的。