TWI402502B - Genome detection system - Google Patents

Genome detection system Download PDF

Info

Publication number
TWI402502B
TWI402502B TW099115357A TW99115357A TWI402502B TW I402502 B TWI402502 B TW I402502B TW 099115357 A TW099115357 A TW 099115357A TW 99115357 A TW99115357 A TW 99115357A TW I402502 B TWI402502 B TW I402502B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gene
wafer
detection
detection system
gene group
Prior art date
Application number
TW099115357A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201140051A (en
Inventor
Shiu Ru Lin
Hui Jen Chang
Der An Tsao
Original Assignee
Fooyin University Hospital
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fooyin University Hospital filed Critical Fooyin University Hospital
Priority to TW099115357A priority Critical patent/TWI402502B/zh
Priority to US12/852,652 priority patent/US8178343B2/en
Priority to JP2011002397U priority patent/JP3169027U/ja
Priority to DE202011050012U priority patent/DE202011050012U1/de
Publication of TW201140051A publication Critical patent/TW201140051A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI402502B publication Critical patent/TWI402502B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/005—Beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00527—Sheets
    • B01J2219/00529—DNA chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00585—Parallel processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00596—Solid-phase processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00608—DNA chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/0061—The surface being organic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
    • B01J2219/00641—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being continuous, e.g. porous oxide substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00646—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports
    • B01J2219/00648—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports by the use of solid beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

基因群檢測系統
本發明係有關於一種基因群檢測系統，尤指涉及一種改進原尼龍膜片操作平台之缺點，特別係指建立全新低成本之WEnCA(Weighted Enzymatic Chip Array)操作平台，可輔以自動化操作使檢測時間大幅降低，並減少人為操作誤差，以達突破晶片檢測技術在商品化過程所面臨之瓶頸者。
對基因過渡表現(Overexpression)之分析已經導致疾病診斷之基本進步與臨床進展。而研究基因過渡表現之技術係包含有北方墨點法(Northern Blot)、反轉錄聚合酶鏈鎖反應(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)及即時定量聚合酶鏈鎖反應(Real-Time PCR)。其中Northern Blot由於操作步驟十分敏瑣，所需檢體量又過多，因此僅限於研究操作上，無法實際應用於臨床診斷。至於RT-PCR及Real-Time PCR由於操作步驟簡便，因此在單一基因檢測之應用上，使用相當廣泛，例如肝炎病毒之檢測及感染症病原菌之鑑定。然而，雖然PCR序列之發明係作為整體最偉大之實驗，但多數PCR技術仍保有特定之共同問題，其主要問題包含有：其一係汙染，過渡靈敏偵察之偽陽性，例如霧式之DNA或先前之樣品殘餘；其二係RT-PCR僅被認為半定量，因為當比較不同之樣品時，難以控制序列放大之效率；以及其三係由於所需引子(Primer)間黏合(Annearling)之干擾，無論RT-PCR或Real-Time PCR都僅廣泛應用於單一基因標 的之檢測，當檢測標的為基因群時，則PCR相關之技術則有操作耗時、費事及高成本等缺點。
隨著近幾年來生物科技之快速發展，生物晶片於臨床醫學診斷或藥效評估上之應用逐漸被重視，本發明之先前研究已開發並且評估一尼龍膜晶片(Membrane Array)方法，能使用於癌症診斷，在血液檢體(Peripheral Blood)中同時查出一多種mRNA標記引物之表達水準。其分子標誌之表達水準由RT-PCR與尼龍膜晶片評估，數據從RT-PCR與尼龍膜晶片取得，且受制於線性迴歸分析，顯示在這兩個方法結果之間之高度相互關係(r=0.979，P<0.0001)。另外，以相關衍生技術之加權化學冷光型基因晶片(Weighted Chemiluminescent Membrane Array,WCHMA)用於肺癌(Lung Cancer)患者之血液檢體分析標的治療藥物(Target Therapeutic Drug)之作用標的K-ras之異常情形，也已被接受刊登於肺癌期刊中。
雖然尼龍膜晶片於分子診斷及藥效評估上之應用已有許多報告提出，然而，由於原始尼龍膜晶片所使用判讀方法上，對於每一基因在特定疾病之重要性皆等值之概念下，造成檢測特異性在達到一定程度之後便不易提升。另外，由於呈色型晶片(Colorimetric Biochip)操作平台所需使用之洋地黃毒(Digoxigenin)系統成本十分昂貴，導致檢測成本過高，再加上晶片操作之高技術門檻，使得即使目前已經發展及評估成熟之診斷晶片仍不易普及於臨床醫學應用。故，一般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需。
本發明之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種快速、精確、靈敏、低成本、大量分析且易於結合自動化之WEnCA-Chipball操作平台。
本發明之次要目的係在於，提供一種不需大型離心機而易於在各個實驗自動化操作之系統者。
本發明之另一目的係在於，提供一種採用包含Poly-T引子之磁珠以利萃取之mRNA純度更高，使反應後之晶片背景值降低而準確度高之系統者。
本發明之再一目的係在於，提供一種以生物素-抗生物素蛋白(Biotin-Avidin)取代Digoxigenin，不僅使用之酵素成本低，且以二氨基聯苯胺(Diaminobenzidine,DAB)作為呈色劑之穩定度亦高，俾使顏色容易保存之系統者。
本發明之又一目的係在於，提供一種以基因加權計算值之決定方式，配合ROC Curve決定陽性判讀標準，並經臨床測試結果顯示之準確度係能更準確地輔助疾病診斷之系統者。
為達以上之目的，本發明係一種基因群檢測系統，係至少包括一基因檢測晶片，係被覆有標定特定序列，為具有建構完整疾病診斷、藥效評估或遺傳性致病基因之篩檢晶片者；一檢體前處理單元，係以磁珠純化得檢體中之mRNA，將此mRNA經由反轉錄為cDNA後，再以酵素標定成探針(Probe)；一雜合反應區，係用以將該探針與該基因檢測晶片進行雜合(Hybridization)反應；一晶片呈色單元，係用以將該基因檢測晶片上雜合後之探針加上DAB呈色劑進行呈 色反應(Color Development)；以及一分析判讀單元，係內建有分析軟體與影像擷取模式及資料傳輸模式，用以擷取該基因檢測晶片呈色反應後之影像，並對呈色反應後之影像結果進行自動化分析，將分析後所得之偵測值以基因加權計算方式，依據每個基因對於疾病形成或抗藥性發生之重要性給予個別加權分數，再經由陽性反應基因點乘上基因點之加權值而得到晶片之總分(Total Score)。
請參閱『第1圖及第2圖』所示，係分別為本發明之基因群檢測系統示意圖及本發明基因檢測晶片之基因位置排列示意圖。如圖所示：本發明係一種基因群檢測系統(WEnCA-Chipball)100，係至少包括一基因檢測晶片10、一檢體前處理單元20、一雜合反應區30、一晶片呈色單元40及一分析判讀單元50所構成。
上述所提之基因檢測晶片10上係被覆有標定特定序列，為具有建構完整疾病診斷、藥效評估或遺傳性致病基因之篩檢晶片者。
該檢體前處理單元20係將檢體加入裂解緩衝液打破細胞，萃取得mRNA，經由加入磁珠(Magnetic Particles)與細胞內之RNA結合，將磁珠上之核酸與裂解緩衝液沖洗分離，繼而洗提(Elute)出磁珠上之mRNA，並將此純化而得之mRNA經由反轉錄為cDNA後，再以酵素標定成探針(Probe)，其中，該檢體係可為血液、體液、細胞培養及組織細胞等。
該雜合反應區30係用以將該探針與該基因檢測晶片10進行雜合(Hybridization)反應，並將未反應之探針由晶片上洗淨。
該晶片呈色單元40係用以將該基因檢測晶片10上雜合後之探針加上二氨基聯苯胺(Diaminobenzidine,DAB)呈色劑進行呈色反應(Color Development)。
該分析判讀單元50係內建有分析軟體與影像擷取模式及資料傳輸模式，用以影像擷取模式擷取該基因檢測晶片10呈色反應後之影像，並對呈色反應後之影像結果以分析軟體進行自動化分析，將分析後所得之偵測值以基因加權計算方式，依據每個基因對於疾病形成或抗藥性發生之重要性給予個別加權分數，經由陽性反應基因點乘上基因點之加權值而得到晶片之總分(Total Score)。以上所述，係構成一全新之基因群檢測系統100。
本發明主要係針對原尼龍膜片操作平台之缺點，設計改進策略，例如在判讀時，針對晶片上每一標的基因不同之重要性給予不同程度之加權(Lung Cancer Ref)，另以生物素-抗生物素蛋白(Biotin-Avidin)呈色系統取代原洋地黃毒(Digoxigenin)系統，建立全新之WEnCA(Weighted Enzymatic Chip Array)操作平台，另由於此系統易於結合流體控制平台，以自動化操作系統進行，使得檢測時間大幅度降低，並減少人為操作差異所產生之誤差，進而突破晶片檢測技術在商品化過程所面臨之瓶頸。
為進一步瞭解基因群檢測系統於臨床醫學檢測上之實用性，本發明於一較佳實施例中，係取得100個臨床病理科確 認為大腸直腸癌(Colorectal Cancer,CRC)患者之血液檢體，以先前建構之活化K-ras致癌基因檢測晶片(Activated K-ras Detection Chip)10分別利用尼龍膜片及本系統100(即WEnCA-Chipball)檢測檢體中K-ras路徑相關基因(K-ras Pathway Related Genes)過渡表現(Overexpression)之情形，並比較靈敏度(Sensitivity)、特異性(Specificity)及準確性(Accuracy)之差異，且分析本系統100與原尼龍膜片操作之檢測平台於臨床應用時，操作時間與所需成本之不同，以更確立本系統100於臨床應用之發展潛力。
上述建構之活化K-ras致癌基因檢測晶片10，如第2圖所示，係選定與大腸直腸癌相關之標的基因群，將包含22種目標基因之標的基因群與一內部對照組(Internal Control)及一空白對照組(Blank Control)三重複點陣於一尼龍膜片上，其中，該標的基因群係為ATP2A2、ATP6V0B、CXCR4、CYR61、RAP1B、RPL30、BMPR2、CALM2、DVL3、E2F4、SLC25A5、SPP1、CEBPB、CLSTN1、ETS1、H2AFZ、TAF12、TBX19、COL4A1、CXCL11、L1CAM及LRP1，且該內部對照組係為β-肌動蛋白(β-actin)。
請參閱『第3A圖及第3B圖』所示，係分別為本發明之標的基因群在癌組織中過渡表現之比例示意圖、及本發明之接受者操作特性曲線示意圖。如圖所示：在加權冷光晶片反應之分析上，本發明首先整理晶片上22個基因點分別在100個具活化型K-ras突變之癌症組織(cancer tissue)中過渡表現之比例，並將之分為四個等級，如第3A圖所示，基因點在80個以上之癌組織中呈現過渡表現者，加權值為4； 在70~80個癌組織中呈現過渡表現者，加權值為3；過渡表現僅在60~70個癌組織中存在之基因點，加權值為2；若僅能50~60個癌組織中測得過渡表現之基因點，加權值為1。經由兩組各100個反應後晶片上陽性反應之基因數，乘上加權值之後，先計算出每一反應後之晶片之總分，而後同樣以組織是否實際具有可測得之突變點作為標準參考值。經由生物統計學分析畫出接受者操作特性曲線(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC Curve)6，如第3B圖所示，可看出當判斷此晶片陽性反應之基準值(Cutoff Value)定為20時，此晶片在組織中之檢測結果，其靈敏度可達96%，特異性亦可達97%。
請參閱『第4圖』所示，係本發明癌症組織反應後之晶片影像示意圖。如圖所示：為上述癌症組織反應後之晶片影像圖，依帶有K-ras基因突變之癌症組織(cancer tissue with K-ras mutation)，以CAKM稱之；以及依帶有原生型K-ras基因之癌症組織(cancer tissue with wild type K-ras)以CAKWT稱之。其中CAKM-1及CAKM-2反應後之總分分別為36及32，皆>20，因此晶片反應結果為陽性(Positive)；CAKWT-1及CAKWT-2反應後之總分分別為8及6，皆<20，因此晶片反應結果為陰性(Negative)。
請參閱『第5圖』所示，係本發明之檢測極限值之判讀結果示意圖。如圖所示：在本發明基因群檢測系統之檢測極限值(Detection Limitation)之實驗結果判讀上，由圖中可見當5C.C全血分別加入100、50、25及12個具活化突變K-ras基因(activated mutant K-ras)之癌細胞所得之總分都大於 20，僅在加入之細胞數為6時，總分等於8小於20，因此檢測極限值約2.4cell/C.C Blood，遠較呈色型晶片所測得之5cell/C.C Blood更為靈敏。
請參閱『第6圖』所示，係本發明之線性迴歸統計分析示意圖。如圖所示：係本發明進一步分析上述兩種方法(即本發明與習知技術)所得結果之一致性，經線性迴歸統計分析後可見，r值為0.86，有統計學上顯著之一致性呈現，可見本發明相較習知技術明顯具有較高之靈敏度及較佳之準確度。
據此，本發明係揭露可提供一快速、精確、靈敏、低成本、大量分析且易於結合自動化之WEnCA-Chipball操作平台，可進行快速生物檢體檢測分析，完成傳統生醫檢測上所無法達成之目標。由於本發明不需大型離心機，因此易於在各個實驗操作，並易於自動化，且採用包含Poly-T引子之磁珠以利萃取之mRNA純度更高，使反應後之晶片背景值降低，準確度高。此外，本發明以Biotin-Avidin取代Digoxigenin，不僅使用之酵素成本低，且以DAB作為呈色劑之穩定度亦高，顏色容易保存；再者，本發明亦在最後之結果判讀上以基因加權計算值之決定方式，配合ROC Curve決定陽性判讀標準，經上述臨床測試結果顯示本系統之準確度係能更準確地輔助疾病之診斷。因此本發明係可於臨床上提高診斷靈敏性、特異性及準確性之同時，加上若結合自動化操作系統更可使檢測時間大幅降低，並減少人為操作誤差，以達突破晶片檢測技術在商品化過程所面臨之瓶頸。
綜上所述，本發明係一種基因群檢測系統，可有效改善 習用之種種缺點，係可提供一快速、精確、靈敏、低成本、大量分析且易於自動化之WEnCA-Chipball操作平台，可進行快速生物檢體檢測分析，完成傳統生醫檢測上所無法達成之目標者，進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100‧‧‧基因群檢測系統
10‧‧‧基因檢測晶片
20‧‧‧檢體前處理單元
30‧‧‧雜合反應區
40‧‧‧晶片呈色單元
50‧‧‧分析判讀單元
6‧‧‧接受者操作特性曲線
第1圖，係本發明之基因群檢測系統示意圖。
第2圖，係本發明基因檢測晶片之基因位置排列示意圖。
第3A圖，係本發明之標的基因群在癌組織中過渡表現之比例示意圖。
第3B圖，係本發明之接受者操作特性曲線示意圖。
第4圖，係本發明癌症組織反應後之晶片影像示意圖。
第5圖，係本發明之檢測極限值之判讀結果示意圖。
第6圖，係本發明之線性迴歸統計分析示意圖。
100‧‧‧基因群檢測系統
10‧‧‧基因檢測晶片
20‧‧‧檢體前處理單元
30‧‧‧雜合反應區
40‧‧‧晶片呈色單元
50‧‧‧分析判讀單元

Claims (8)

  1. 一種基因群檢測系統，係包括：一基因檢測晶片，係選定一與癌症相關之標的基因群，將包含多種目標基因之標的基因群與一內部對照組(Internal Control)及一空白對照組(Blank Control)三重複點陣於一尼龍膜片上，形成在該基因檢測晶片上被覆有標定特定序列者；一檢體前處理單元，係以磁珠純化得檢體中之mRNA，將此mRNA經由反轉錄為cDNA後，再以酵素標定成探針(Probe)；一雜合反應區，係用以將該探針與該基因檢測晶片進行雜合(Hybridization)反應；一晶片呈色單元，係用以將該基因檢測晶片上雜合後之探針加上二氨基聯苯胺(Diaminobenzidine,DAB)呈色劑進行呈色反應(Color Development)；以及一分析判讀單元，係內建有分析軟體與影像擷取模式及資料傳輸模式，用以擷取該基因檢測晶片呈色反應後之影像，並對呈色反應後之影像結果進行自動化分析，將分析後所得之偵測值以基因加權計算方式，依據每個基因對於疾病形成或抗藥性發生之重要性給予個別加權分數，其分為四個等級，當基因點在80個以上之癌組織中呈現過渡表現者，加權值為4；當基因點在70~80個癌組織中呈現過渡表現者，加權值為3；當基因點在60~70個癌組織中呈現過渡表現者，加權值為2；以及當基因點在50~60個癌組織中呈現過渡表現者，加權值為1，再經由陽性反應基因點乘上基因點之加權值而得到晶片之總分(Total Score)。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之基因群檢測系統，其中，該基因檢測晶片係為具有建構完整疾病診斷、藥效評估或遺傳性致病基因之篩檢晶片者。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之基因群檢測系統，其中，該分析判讀單元係以接受者操作特性曲線(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC Curve)方式算出該基因檢測晶片之陽性判讀標準值(Positive cutoff value)。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述之基因群檢測系統，其中，該陽性判讀標準值係為20±20%。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之基因群檢測系統，其中，該基因群檢測系統之檢測極限值(Detection Limitation)係為2.4±20%cell/C.C Blood。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之基因群檢測系統，其中，該標的基因群係為ATP2A2、ATP6V0B、CXCR4、CYR61、RAP1B、RPL30、BMPR2、CALM2、DVL3、E2F4、SLC25A5、SPP1、CEBPB、CLSTN1、ETS1、H2AFZ、TAF12、TBX19、COL4A1、CXCL11、L1CAM及LRP1。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述之基因群檢測系統，其中，該內部對照組係為β-肌動蛋白(β-actin)。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述之基因群檢測系統，其中，該檢體係可為血液、體液、細胞培養或組織細胞。
TW099115357A 2010-05-13 2010-05-13 Genome detection system TWI402502B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099115357A TWI402502B (zh) 2010-05-13 2010-05-13 Genome detection system
US12/852,652 US8178343B2 (en) 2010-05-13 2010-08-09 Gene cluster diagnosis apparatus
JP2011002397U JP3169027U (ja) 2010-05-13 2011-04-28 遺伝子集団検知構造
DE202011050012U DE202011050012U1 (de) 2010-05-13 2011-04-29 Gerät zur Messung von Gengruppen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099115357A TWI402502B (zh) 2010-05-13 2010-05-13 Genome detection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201140051A TW201140051A (en) 2011-11-16
TWI402502B true TWI402502B (zh) 2013-07-21

Family

ID=44508198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099115357A TWI402502B (zh) 2010-05-13 2010-05-13 Genome detection system

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8178343B2 (zh)
JP (1) JP3169027U (zh)
DE (1) DE202011050012U1 (zh)
TW (1) TWI402502B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI732827B (zh) * 2017-02-24 2021-07-11 大陸商蘇州翊準基因科技有限公司 高效能mRNA標記偵測試劑組之偵測方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM419106U (en) * 2011-05-05 2011-12-21 Fooyin University Hospital Gene group test structure
TWI509074B (zh) * 2012-11-28 2015-11-21 Fooyin University Hospital Enzyme Gene Chip Detection Reagent and Its Detection
CN105483209A (zh) * 2014-09-19 2016-04-13 辅英科技大学附设医院 循环癌细胞的kras致癌基因检测方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020022226A1 (en) * 2000-03-10 2002-02-21 Motonao Nakao Method and device for detecting hybridization reaction
US20030175782A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Yokogawa Electric Corporation Genetic diagnosis/analysis apparatus and genetic diagnosis support system using the apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060068396A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Kaohsiung Medical University Method for biochip detecting limited cells

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020022226A1 (en) * 2000-03-10 2002-02-21 Motonao Nakao Method and device for detecting hybridization reaction
US20030175782A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Yokogawa Electric Corporation Genetic diagnosis/analysis apparatus and genetic diagnosis support system using the apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI732827B (zh) * 2017-02-24 2021-07-11 大陸商蘇州翊準基因科技有限公司 高效能mRNA標記偵測試劑組之偵測方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE202011050012U1 (de) 2011-07-27
JP3169027U (ja) 2011-07-07
US20110281774A1 (en) 2011-11-17
TW201140051A (en) 2011-11-16
US8178343B2 (en) 2012-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109055502B (zh) 一种侵袭性真菌感染的检测方法、检测试剂盒、及应用
US10851415B2 (en) Molecular predictors of sepsis
CN102628082B (zh) 基于高通量测序技术进行核酸定性定量检测的方法
CN112501268A (zh) 一种基于纳米孔测序的快速鉴别呼吸道微生物引物组、试剂盒及其应用
CN107058538B (zh) 一种引物组合物及其组成的试剂盒和应用
WO2020199441A1 (zh) 引物探针组合及其试剂盒在hbv检测中的应用
DK3105324T3 (en) NGS SYSTEM CONTROL AND PROCEDURES COMPREHENSIVE THESE
CN106191311B (zh) 一种快速检测豚鼠LCMV、SV、PVM、Reo-3病毒的多重液相基因芯片方法及试剂
CN108753974B (zh) 一种结直肠癌肿瘤标志物及其检测方法与装置
CN116171198A (zh) 用于快速早期检测感染的宿主rna生物标志物和早期鉴定人的covid-19冠状病毒感染的系统、方法和组合物
TWI402502B (zh) Genome detection system
WO2019001187A1 (zh) 一种快速区分五种小鼠呼吸道病原的多重液相基因芯片检测引物、试剂盒及方法
CN104087672A (zh) 一种多重实时荧光定量pcr技术快速检测人21号染色体数目的试剂盒
CN112359125A (zh) 一种快速检测格特隐球菌的方法
CN113999901B (zh) 心肌特异性甲基化标记物
CN104087671A (zh) 一种用于检测人21号染色体数目的试剂盒
CN109735645A (zh) 一种检测球形孢子丝菌的实时荧光pcr引物、探针及试剂盒
CN102766573A (zh) 基因群检测结构
WO2021039777A1 (ja) 関節リウマチを検査する方法
CN102851395B (zh) 一种检测传染性喉气管炎病毒的液相芯片方法
TWI564561B (zh) Detection of KRAS oncogene for circulating cancer cells
CN114839369B (zh) 急性高原反应微生物标志物及其应用
LU102676B1 (en) A Biomarker for Severe Asthma and Application Thereof
CN105483209A (zh) 循环癌细胞的kras致癌基因检测方法
WO2024031860A1 (zh) 一种用于结直肠癌诊断的多基因dna甲基化联合检测试剂盒及应用

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees