COVID-19 病毒檢測／快篩：分子檢測 (定序)
相較於現階段廣泛應用的 RT-qPCR 檢測方法，定序技術不僅有效地診斷是否被病毒感染，還可以直接獲得病毒的全基因體序列，進行基因的全面分析。此方法對病毒的進化來源、致病機轉能有更深層的探討，進而應用到臨床端。此外，隨著時間的推移，病毒有可能發生變異，定序能夠動態地追蹤病毒的變異，為後期有效的治療提供基礎性的研究依據。
騰達行提供兩種定序技術
次世代定序 NGS
Takara Bio 公司旗下的 SMARTer RNA-seq 系列產品具有檢測微量 RNA 的靈敏度，而通過 random priming 的反轉錄方式也可以檢測處於降解各個階段的 RNA (不需要完整的 RNA)。
推薦工具１：Takara Bio SMARTer Stranded Total RNA-Seq Kit v2 - Pico Input Mammalian (簡稱 Pico v2)
Nature文獻 發表：使用此產品偵測 coronavirus！
在使用臨床樣本如鼻咽拭子進行病毒定序分析時，往往會遇到病毒含量少、樣本背景複雜、建庫過程 PCR 擴增不均一等困難。Pico v2 可以成為微量病原體樣本的 metagenomics 建庫解決方案！
微量樣本也能做：只需要 250 pg-10 ng total RNA
獨家專利技術將 mammalian ribosomal RNA (rRNA) 反轉錄來的 cDNA 移除，大大降低 rRNA 干擾
實驗前無須移除 rRNA，減少樣本的損失
內含反轉錄 cDNA 試劑、library prep 試劑、Unique Dual Index Kit (12U/48U/96U)
後續搭配 Illumina 平台進行定序
推薦工具２：Takara Bio SMART-Seq 單細胞解決方案
手動建庫單細胞 RNA-Seq 霸主，靈敏度領先業界
疫情爆發之後，世界各國的研究學者陸續在單細胞研究層面發表了多篇新冠病毒的文獻，目的就是研究病毒潛在的感染途徑、宿主細胞與病毒之間的交互作用等等。SMART-Seq 其卓越的 SMART (Switching Mechanism at the 5’ end of RNA Template) 技術，讓基因庫具備出色的轉錄體覆蓋度和基因檢出數，廣泛受到研究者的青睞，可提供新冠病毒在單細胞水平的 NGS 解決方案！
| Product | SMART-Seq Single Cell | SMART-Seq v4 Ultra Low | SMART-Seq HT | SMART-Seq Stranded |
| (簡稱 SSSc) | (簡稱 v4) | (簡稱 HT) | (簡稱 Stranded) | |
| Transcript coverage | Full-length transcript coverage | |||
| Input Range (RNA) | 2 pg - 100 pg | 10 pg - 10 ng | 10 pg - 1 ng | 10 pg - 10 ng |
| (lowest) | ||||
| Input Range (Cell) | Single cell | 1 - 1,000 cells | 1 - 100 cells | 1 - 1,000 cells |
| RT primer | oligo(dT) priming | oligo(dT) priming | oligo(dT) priming | Random priming (N6 primer) |
| Generation of cDNA from | mRNA | mRNA | mRNA | Total RNA |
| Sample source | Cells (FACS-sorted or other methods) or purified RNA | |||
| RNA quality | High-quality RNA (RIN > 8) | High-quality RNA (RIN > 8) | High-quality RNA (RIN > 8) | High-quality RNA or degraded RNA |
| rRNA depletion | Unnecessary | Unnecessary | Unnecessary | Mammalian rRNA probes included (enzymatic) |
| Fragmentation | 購買 PLUS Kit 內含 enzymatic fragmentation 試劑及 stem-loop unique dual index adapters | Fragmentation step included (Navigating through protocol options) | ||
| Library prep | Adapters and indexes included | |||
| 說明 | 針對真的單顆細胞或是 RNA 含量少於 10 pg 的樣本來源 | 針對少量細胞或 RNA 進行 cDNA 合成 | 為 one-step RT-PCR 版本，相對於 v4 流程更簡易，hands-on time 更少，適合搭配自動化建庫儀器 | 使用 random primer 合成 total RNA，內附 rRNA depletion probe & enzyme 移除 rRNA 干擾，PCR 的過程加入 Illumina adapters & indexes 無須另外購買 kit 處理 |
推薦工具３：BD Rhapsody™ Single-Cell Analysis System 單細胞基因表現分析系統
全新單細胞補獲系統，實現單細胞蛋白與基因同時分析的最佳工具
單細胞的實驗除了使用 FACS 進行單顆細胞的分離，市面上多款的自動化單細胞分選及建庫系統當中，以熱門新星 BD Rhapsody™ Single-Cell Analysis System 最為吸引目光！其最大的特點在於能夠同時探討單細胞基因體與蛋白體學 (Ab-Seq) 層面，以多體學的角度了解病毒與宿主之間複雜的交互作用。
系統具有彈性，一共由兩台儀器組成：左邊大台的為 Scanner，可做 QC 使用；右邊小台的為 Express，為上樣平台
通量：可執行 100-10,000 顆單細胞實驗
原理：利用 20 萬個 micro-wells 補獲細胞，減少過程壓力
彈性應用：可執行 scRNA-Seq, Targeted-RNA seq 與 VDJ 分析
多體學研究：Ab-Seq 實現單細胞基因與蛋白同時分析
Sample Multiplexing 提供混樣上機，降低成本
88 萬組獨特 CL 序列標記單細胞專利與 UMI 真實計算基因表現
Seven Bridges Genomics 雲端平台，SeqGeq 視覺化分析軟體支援
在疫情大爆發的義大利，科學家使用此產品對四個 SARS-CoV-2 樣本進行建庫並分析。結果顯示，四個分離株皆與已發表的 SARS-CoV-2 基因序列有高度覆蓋率。研究人員也使用這些數據將新分離株與先前的患者樣本進行病毒親源分類。
樣本需求量：100 ng–5 ug total RNA
獨家 probe 技術將所有物種 ribosomal RNA (rRNA) 反轉錄來的 cDNA 移除，大大降低 rRNA 干擾
實驗前無須移除 rRNA，減少樣本的損失
內含反轉錄 cDNA 試劑、library prep 試劑、Unique Dual Index Kit (12U/96U)
製備 stranded, RiboFree libraries 只需要 3.5 小時
後續搭配 Illumina 平台進行定序
| 應用 | 品名 | 貨號 | 包裝 |
|
基因庫建構 (total RNA-Seq) Random Priming |
SMARTer® Stranded Total RNA-Seq Kit v2 - Pico Input Mammalian | 634411 | 12 Rxns |
| 634412 | 48 Rxns | ||
| 634413 | 96 Rxns | ||
| 634414 | 192 Rxns | ||
| Zymo-Seq RiboFree Total RNA Library Kit | R3000 | 12 Preps | |
|
單細胞基因庫建構 (mRNA-Seq) dT Priming |
SMART-Seq® v4 PLUS Kit | R400752 | 48 Rxns |
| R400753 | 96 Rxns | ||
| SMART-Seq® Single Cell PLUS Kit | R400750 | 48 Rxns | |
| R400751 | 96 Rxns | ||
| SMART-Seq® HT PLUS Kit | R400748 | 48 Rxns | |
| R400749 | 96 Rxns | ||
|
單細胞基因庫建構 (total RNA-Seq) Random Priming |
SMART-Seq® Stranded Kit | 634442 | 12 Rxns |
| 634443 | 48 Rxns | ||
| 634444 | 96 Rxns | ||
| 自動化單細胞分離及基因庫建構 | 儀器- BD Rhapsody Express Package | 633707 | Each |
| 儀器- BD Rhapsody Scanner | 633701 | Each | |
| BD Rhapsody cDNA Kit | 633773 | Each | |
| BD Rhapsody WTA Amplication Kit | 633801 | Each | |
| BD Rhapsody Cartridge Reagent Kit | 633731 | Each | |
| BD Rhapsody Cartridge Kit | 633733 | Each |
三代定序
推薦工具：Oxford Nanopore Technologies (ONT) Sequencing Platform
長片段、實時分析的定序平台，病毒檢測與分析 ONT 助力跑在最前端
基於多種流行病爆發下的定序流程開發經驗及實時、快速、方便攜帶等特點，ONT 志在為 SARS-Cov-2 的病毒定序的工作提供大量資源和技術支持。
ONT 的定序原理是基於電信號技術，因 DNA/RNA 上存在不同鹼基化學性質的差異，當 DNA/RNA 分子通過奈米孔通道時，會引起不同電學信號的變化，透過對這些信號進行檢測及轉換，即可獲得相對應鹼基 (A/T/C/G) 的類型，完成序列的測定。
目前可以用於定序的設備包含以下幾款：
MinION
袖珍型、可攜帶定序裝置，單一定序晶片 (Flow cell) 上機可以產出數 15-30 Gb 的數據量。MinION 只是一個基本的定序裝置，需要外接螢幕、高規格電腦處理器才能對定序的資料作處理和分析。
MinION Mk1C
MinION 的進階版，含螢幕及高規格電腦處理器，為一體成形之定序儀
GridION Mk1
有 5 個通道，一次最多可以跑 5 個晶片，最少 1 個通道也可以進行定序。使用的定序晶片與 MinION 相同，若同時使用 5 個定序晶片定序，可以得到約 75-150 Gb 的數據量。儀器本身包含 GPU 處理器 (具有處理海量數據的優勢)，只需要外接螢幕即可。
PromethION 24/48
現階段 ONT 產品中最高規格的定序儀，一次最多可以跑 24 個或48 個定序晶片，同樣儀器本身包含 GPU處理器，所以外接螢幕即可完成定序實驗。
- PromethION 24：一次跑 24 個晶片可以得到 3.8 Tb 的數據量
- PromethION 48：一次跑 48 個晶片可以得到 7.6 Tb 的數據量
References:
- Wu, F. et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature 579, 265–269 (2020).
- Licastro, D. et al. (2020) Journal of Virology. doi: 10.1128/JVI.00543-20
- 寶日醫生物技術新冠病毒NGS解決方案
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