高均一性单细胞全基因组扩增

需求的背景和应用场景

在全国范围内，每年约有5-10万个胚胎需要进行胚胎移植前的PGT-A（Preimplantation Genetic Testing for Aneuploidy，胚胎移植前非整倍体检测）和PGT-SR（Preimplantation Genetic Testing for Structural Rearrangements，胚胎移植前结构重排检测）相关检测。这一市场需求巨大，每个胚胎的检测费用高达3000-5000元。然而，当前技术在实际应用中仍面临诸多挑战，尤其是在单细胞级别的体系构建上。人单个细胞的DNA量极其微量，仅约6pg，因此单细胞全基因扩增成为必要步骤。但扩增后的产物在拷贝数层面往往出现不均一性，这对PGT-A检测的准确性构成了显著困扰。此外，现有PGT-A技术多采用多重PCR建库，基因组覆盖率低（小于10%），变异系数大（CV>3.0），且多基于microarray芯片平台，临床普及率和国产率均不理想。因此，迫切需要开发一种新技术，以提高胚胎移植前PGT-A检测的均一性和准确性，满足临床需求。

要解决的关键技术问题

本技术需求旨在解决以下关键技术问题：

1. 单细胞全基因扩增的均一性：研发新的扩增方法或优化现有技术，确保在单细胞水平上进行全基因扩增时，扩增产物在拷贝数层面保持高度均一性，以解决当前扩增技术导致的拷贝数不均问题。
2. 提高基因组覆盖率：通过改进扩增和检测流程，实现全基因组覆盖率的大幅提升，目标覆盖率需达到75%以上，以更全面地评估胚胎的遗传状态。
3. 降低变异系数（CV）：优化检测流程，将变异系数控制在2.0以下，提高检测结果的准确性和可靠性。
4. 临床普及率与国产率提升：开发基于新技术平台的检测流程，需考虑临床应用的便捷性和成本效益，以促进技术的临床普及，并推动国产化进程。

效果要求

本技术需求期望实现以下效果：

1. 技术效果：成功研发出高均一性单细胞全基因组扩增技术，显著提高PGT-A检测的准确性和可靠性，为胚胎移植前的遗传筛查提供有力支持。
2. 经济效益：通过优化检测流程和降低成本，使新技术在保持高准确性的同时，具有更强的市场竞争力，为相关医疗机构和患者带来经济实惠。
3. 创新优势：新技术应具备显著的创新性，包括但不限于扩增方法、检测流程、数据分析等方面的突破，以形成独特的技术壁垒和竞争优势。
4. 临床普及与国产化：新技术需考虑临床应用的便捷性和成本效益，以促进其在临床上的广泛应用，并推动相关设备和试剂的国产化进程，提高我国生物医药产业的自主创新能力。