在分子检测领域，技术的革新与产品的优化始终是推动行业发展的关键力量。早期国内冻干技术多用于制药领域，分子诊断试剂冻干发展相对缓慢，PCR冻干试剂是指将PCR反应所需的各种组分（包括DNA聚合酶、逆转录酶、dNTPs、MgCl₂、缓冲液和引物等）进行冻干处理，制备成稳定的粉末状/冻干球制品。加水复溶后，即可直接进行PCR反应。与传统的液态PCR试剂相比，冻干试剂稳定性强，便携性、易用性高且可适配自动化设备，大大拓展了PCR技术在病原体快速诊断、基因检测、法医鉴定等领域真实场景的应用范围。

随着政策鼓励医疗资源下沉，持续推进基层卫生工作，以及针对发展中国家和资源匮乏地区，尤其是广阔海外市场的拓展，PCR冻干试剂的应用范围也将进一步扩大，它的运输稳定性和成本优势将发挥更大的作用，为疾病防控和公共卫生事业做出重要贡献。

翌圣生物提供优质可冻干原料—

让核酸检测更加高效、便捷、经济

冻干原料的筛选不是单纯去掉不可冻干物质，原料选择环节需要针对每一个组份进行筛选或调试。翌圣生物Zyme Editor™酶改造平台通过理性设计和定向进化获取性能优异的酶原料，再结合储液优化、反应buffer调试、冻干保护剂的筛选及组合测试、冻干参数的测定等，实现冻干产品性能不差于常规液体PCR试剂、冻干成品形态完整、储存稳定的RT-qPCR可冻干试剂。

冻干是通过冷冻干燥的方法将液体中的水分移除，是一个多步骤的过程。冷冻干燥主要包括预冻、退火、一次干燥和二次干燥等关键阶段。精确调控每个步骤的条件及参数，对于确保酶制剂在冻干后的生物活性和稳定性至关重要，这其中预冻阶段的冻结温度、一次干燥阶段的崩解温度和加热速率和二次干燥阶段的温度和时间尤为重要。

表1. 冻干各个环节中的影响因素

冻干阶段	预期目的	影响因素	常用参数及影响机制
预冻	冻结后有合理的结构，以利于水分的升华。	预冻速度	慢速冻结形成较大的冰晶，有冻结浓缩现象，大冰晶水分容易逸出，升华干燥速率快，但二次干燥时由于表面积较小，解析干燥速率较慢；而快速冻结形成的冰晶小，没有冻结浓缩现象，防止了溶质浓度引起的蛋白活性损失，但小冰晶升华速率低，解析速度快。
		预冻最低温度	通常低于溶液共晶点温度 10-20℃，以确保完全冻结，共熔点与蛋白质性质、保护剂的种类和浓度有关。
		预冻时间	与机器的制冷性能、冻干容器的传热性能、溶液的装瓶厚度等热传导效率因素相关。预冻需确保在抽真空前样品应处于冻结状态，否则抽真空会引起喷瓶。
退火	促进未完全结晶的成分重新结晶，提高干燥效率	退火温度	将冻结温度上升到共熔点以下，持续一段时间后再降低温度到冻结温度，退火温度应高于配方的最大浓缩液的玻璃化转变温度，以促进再结晶的形成。
一次干燥	通过升华过程去除样品中的自由水。	干燥温度	应低于共熔点温度，但又可接近，以提高干燥速率。温度需精准控制，否则温度过低，升华时间加长，升华速率低，温度过高，产品融化，出现干细现象。
		真空度	通常在 0.1-0.1 mbar 范围内，以促进水蒸气的逸出。
		干燥时间	与样品的性质、溶液分装时厚度、机器的捕水效率有关。
二次干燥	去除样品中的结合水，进一步降低水分含量。	干燥温度	通常在 20-40℃之间，具体温度取决于样品的耐热性。
		真空度	通常在 0.1-0.5 mbar 范围内。
		干燥时间	根据样品性质和水分含量确定，通常需要几小时。

可冻干反应体系的调整

Buffer中不可含有可挥发和易氧化成分。
需对盐离子浓度进行调试：过高可能造成冻干形态差；过低可能影响扩增性能。
冻干可能造成pH值变化，影响扩增性能，可针对冻干保护剂进行甘氨酸等添加剂的梯度添加测试，既可以起到缓冲pH的作用又是比较好的填充物。
冻干原料体系中的保护剂含量，针对不同体积的冻干，保护剂的使用量要相应变化。
冻干对酶有一定损伤，可通过补酶量、增加底物dNTPs等进行冻干体系的最适条件测试。
冻干试剂溶解后，局部浓度极高，需要混匀，保证复溶试剂体系均匀。若扩散不均匀，反应效率就会降低，CT值延后。此外，试剂浓度局部过高还会影响荧光信号的激发与采集，导致背景荧光强度过高。

产品推荐

Hifair^® Lyo-Ready I Multiplex One Step RT-qPCR Kit（UDG plus)（Cat#16645）

一种无甘油、即用型的分子诊断试剂，含有RT-qPCR反应所需的所有组分以及冻干保护剂，使用 UDG-dUTP 防污染体系，能有效防止扩增产物气溶胶污染的风险。此外，提供参考冻干工艺、兼容多种冻干形式，既可作为常规液体PCR体系的开发原料，亦可作为冻干PCR体系的开发原料。

产品优势

冻干后依然保持酶活性完整，性能和液体试剂一样；
采用基因改造的抗体法热启动 Taq 酶，灵敏度高，5 copies/T可稳定检出；
含引物探针的冻干球，在50℃热加速33天，性能不受影响；
快速程序下性能不受影响，30min即可出结果；
引入了dUTP/UDG防污染系统，可有效防止气溶胶污染。

01

冻干形态

图2.原位冻干及冻干球图片展示

结果：16645适用于原位冻干及冻干球冻干，原位冻干时冻干品处于管底部，且无塌陷；冻干球外观洁白光滑有光泽，无明显发黄、坍塌和收缩，且复溶迅速。

02

冻干前后性能比较

仪器	7500	液体体系（红色曲线）	25 μL总体系，其中模板5uL
模板	转录RNA模板	模板浓度	10⁵、10⁴、10³ copies/uL
冻干体系（蓝色曲线）	20uL体系冻干（含引物探针），取1颗冻干球加20uL无酶水，5uL模板。
扩增程序	50°C 2 min；95°C 30 sec；40 cycles (95°C 5sec；60°C 10 sec)

图3. 16645液体试剂和其冻干球性能测试

结果：16645冻干后复溶的试剂性能依旧稳定。

03

热加速实验后性能验证

仪器	7500	体系	25 μL
模板	转录RNA模板	模板浓度	10⁵、10⁴、10³ copies/uL及1 copy/uL
对照组（红色曲线）	20uL体系冻干（含引物探针），立即取1颗冻干球加20uL无酶水，5uL模板。
实验组（蓝色曲线）	20uL体系冻干（含引物探针），冻干球于50℃放置30天，取1颗冻干球加20uL无酶水，5uL模板。
程序	50°C 2 min；95°C 30 sec；40 cycles (95°C 5sec；60°C 10 sec)

图4. 16645冻干球性能及稳定性测试

结果：将含HPIV引物探针的16645体系按说明书上冻干工艺和条件进行冻干，冻干球在50℃条件下加热30天，与同批次刚出箱冻干球相比，扩增曲线峰形、Ct值、低浓度检出率（1copy/uL，20个重复，检出率均为100%）均没有差异，冻干球稳定性好。

IVD RDC服务

翌圣生物深耕分子酶领域多年，除了一如既往提供高标准及稳定的原料外，也基于IVD产业链展开思考，以期产业链上下游以更好的合作模式实现产品快速产出，让IVD企业释放更多产能服务于核心业务。因此，翌圣生物设立了IVD RDC（IVD Research Development Center），通过深度参与IVD客户的研发与工艺反应体系的改进，提供更好的服务与解决方案，帮助客户解决痛点问题，简化IVD生产流程，加速产品的商业化。

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单酶原料	Taq酶	Hieff Unicon® Hotstart J-Taq DNA Polymerase, 6U/μL，Glycerol-free	13705ES
	Taq酶	Hieff UNICON® HotStart E-Taq DNA Polymerase, Glycerol-free（5U/μL)	14316ES
	逆转录酶	Hifair UCF. ME® Advanced Reverse Transcriptase, Glycerol-free（200U/μL)	14617ES
	逆转录酶	第五代耐热逆转录酶（无甘油版）	11301ES
	UDG酶	Uracil DNA Glycosylase (UDG), Heat-Labile (Glycerol-Free)	10707ES
	RNase抑制剂	Murine RNase Inhibitor (200 U/μL, Glycerol-free)	10703ES