3730xl 基因分析儀專為學(xué)術(shù)研究、政府機(jī)構(gòu)、醫(yī)學(xué)診斷、生物技術(shù)和制藥等領(lǐng)域的中心研究實驗室而設(shè)計。它將自動化技術(shù)、先進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)與專有試劑和軟件相結(jié)合，適用于廣泛的遺傳分析項目，包括從頭測序、重測序、微衛(wèi)星片段分析及SNP基因分型等。憑借高通量、高精度和低運行成本等優(yōu)勢，該儀器成為人類基因組計劃等大型國際基因組項目的主要測序工具之一。  

工作原理  

3730xl 基因分析儀基于Sanger雙脫氧鏈終止法（即一代測序原理）進(jìn)行DNA序列測定。其核心技術(shù)原理如下：  

在測序反應(yīng)中，DNA模板在DNA聚合酶、引物和四種脫氧核苷酸三磷酸（dNTP）存在下進(jìn)行復(fù)制。反應(yīng)體系中同時加入少量經(jīng)過熒光標(biāo)記的雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP）。由于ddNTP缺乏延伸所需的3’-OH基團(tuán)，當(dāng)ddNTP摻入正在延伸的DNA鏈末端時，該鏈即停止延伸，從而產(chǎn)生一系列長度不等的、末端帶有熒光標(biāo)記的DNA片段。  

這些熒光標(biāo)記的DNA片段隨后被加載到3730xl的96道毛細(xì)管中。在高電勢差（最高達(dá)20kV）的驅(qū)動下，DNA片段在凝膠高分子聚合物中從負(fù)極向正極泳動，并按分子量大小相互分離。當(dāng)DNA片段依次通過檢測窗口時，儀器的激光器（早期為氬離子激光，最新版本已升級為505nm固態(tài)激光）以雙光束雙側(cè)方式激發(fā)DNA片段上的熒光基團(tuán)。不同堿基（A、T、G、C）標(biāo)記的熒光染料發(fā)出不同波長的特征熒光。這些熒光信號經(jīng)光柵分光裝置分光后，由后置超薄CCD（電荷耦合器件）檢測系統(tǒng)同步成像。最終，計算機(jī)軟件將采集的熒光信號翻譯為DNA序列信息。  

主要技術(shù)特點與性能指標(biāo)  

1高通量分析能力  

3730xl配備96道毛細(xì)管，可同時對96個樣品進(jìn)行同步進(jìn)樣、電泳分離和檢測。儀器配備的樣品儲存間可容納16塊96孔或384孔樣品板，支持連續(xù)、無人值守的自動化運行。在標(biāo)準(zhǔn)運行條件下，一次電泳僅需約2小時即可完成96個樣品的分析。24小時內(nèi)可完成約6912個樣品的測序，產(chǎn)出約288萬堿基的序列數(shù)據(jù)。若采用快速運行模塊，單日通量最高可達(dá)3840個樣品。  

2測序質(zhì)量與讀長  

3730xl采用50cm毛細(xì)管時，測序讀長可達(dá)1100bp以上，精確讀長可達(dá)800-1000bp。DNA序列分析的單堿基準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%。在片段分析應(yīng)用中，分辨率精確到0.05bp。儀器采用POP-7™新型液體分離膠，具有動態(tài)內(nèi)鍍毛細(xì)管壁的特點，顯著延長了測序讀長并縮短了運行時間。  

3先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)  

3730xl的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計在業(yè)內(nèi)具有不錯的優(yōu)勢。它采用雙光束雙側(cè)激光激發(fā)方式，從兩側(cè)同時照射96根并排的毛細(xì)管，確保各毛細(xì)管間的接收信號高度均一。檢測系統(tǒng)采用高靈敏度的后置低溫CCD裝置配合光柵同步分光裝置，可同時進(jìn)行5色或以上熒光的實時檢測。更換染料標(biāo)記時無需更換硬件設(shè)備。  

最新版本的3730xl已升級為505nm單線固態(tài)長壽命激光器，采用標(biāo)準(zhǔn)電源供電，無需散熱。與早期型號相比，儀器功耗從2500VA大幅降低至600VA，顯著節(jié)約能源。  

4高度自動化  

3730xl集成了多項自動化功能。內(nèi)置一體化自動進(jìn)樣器及樣品孔打孔裝置可實現(xiàn)自動灌膠、上樣和電泳分離。內(nèi)置條形碼閱讀器自動識別樣品板信息。內(nèi)置樣品板堆疊裝置支持連續(xù)運行，不同樣品板的更換無需人工干預(yù)。儀器可連續(xù)運行48小時無需人工操作。全自動堿基識別與質(zhì)量評分判定功能進(jìn)一步減少了人工干預(yù)的需求。  

5靈活的配置選項  

3730xl同時兼容48道和96道毛細(xì)管陣列。用戶可根據(jù)通量需求選擇36cm或50cm不同長度的毛細(xì)管。樣品板可使用96孔板或384孔板，靈活適配不同規(guī)模的實驗需求。  

3.6溫控系統(tǒng)  

儀器配備溫度可控的電泳爐，控溫范圍為18-70℃。高達(dá)70℃的電泳溫度有助于有效去除DNA二級結(jié)構(gòu)對測序結(jié)果的影響。  

3730xl 基因分析儀的應(yīng)用范圍極為廣泛，涵蓋DNA測序和片段分析兩大方向。  

1DNA測序應(yīng)用  

在DNA測序方面，3730xl可完成多種類型的測序任務(wù)：  

常規(guī)測序：菌液、質(zhì)粒、PCR產(chǎn)物的序列測定  

大片段克隆測序：Fosmid/Cosmid/BAC雙末端測序   

EST測序：表達(dá)序列標(biāo)簽的測序和分析  

步移測序：基因組步移測序  

重測序：SNP發(fā)現(xiàn)和靶向重測序  

2片段分析應(yīng)用  

在片段分析方面，3730xl可開展多種基因分析研究：  

微衛(wèi)星DNA分析（STR分型）：可用于全基因組連鎖分析和目的基因定位  

單核苷酸多態(tài)性（SNP）研究：單泳道可檢測48重SNP，24小時可進(jìn)行40萬個SNP基因型分析  

AFLP®分析：擴(kuò)增片段長度多態(tài)性分析  

雜合性缺失（LOH）分析  

單鏈構(gòu)象多態(tài)性（SSCP）分析  

細(xì)胞系鑒定  

遺傳育種與種質(zhì)資源鑒定  

3其他應(yīng)用  

3730xl還可用于基因突變檢測、微生物與病毒的分型與鑒定、法醫(yī)鑒定以及遺傳病診斷等領(lǐng)域。