02 MOLECULAR DIAGNOSTICS AI AGENTS

诊断试剂盒
AI 智能体系统

TargetScope 靶点筛选 × PCRKit Agent 引物探针设计

从多队列生物标志物与 CpG 甲基化位点证据归集，到引物与 TaqMan 水解探针分子锚定、热力学二级结构计算、全基因组脱靶审查、96 孔板湿实验布板及 POCT 微流控卡盒转化，构建全透明、可逐级复核的分子诊断研发工作流。

查看双智能体原理示意图湿实验与微流控卡盒衔接

TargetScope多队列证据漏斗与 CpG/基因排序

PCRKit AgentqPCR / qMSP / dPCR 引物探针设计

Wet-Lab Ready四重风险门禁 + 96 孔验证板位

TargetScope 靶点发现（甲基化 CpG 螺旋、火山图、多队列热图）与 PCRKit Agent 引物探针设计（正反向引物、TaqMan 探针、热力学 ΔG 与扩增曲线）总览示意图 — END-TO-END ASSAY DESIGN SCHEMATIC左：TargetScope 候选甲基化位点发现 · 右：PCRKit Agent 引物探针分子锚定与热力学质控

01 / DUAL-AGENT ARCHITECTURE & VISUAL SCHEMATICS

两大智能体核心架构与形象化工作流示意

两个智能体分别解决分子诊断开发中最耗时、最易出错的两个环节：TargetScope 解决“如何从数十万个候选位点中筛出高信噪比、低白细胞背景干扰的真靶点”；PCRKit Agent 解决“如何在靶序列上设计无二聚体、无脱靶、高扩增效率的引物与探针组合”。

AGENT 01 / TARGET PRIORITIZATION

UPSTREAM DISCOVERY ENGINE

靶点筛选智能体 TargetScope

面向肿瘤早筛、感染鉴别与慢病分型，自动化梳理 TCGA/GEO 公共队列与内部测序数据，通过四级证据过滤漏斗筛出兼具高生物学区分度与高扩增可行性的候选靶点面板。

01 · 定义临床筛选任务与基质约束: 明确目标适应症、预期样本基质（尿液沉渣、血浆 cfDNA、组织切片）、对照人群定义与最低灵敏度/特异度边界。
02 · 多源候选证据标准化归集: 按基因外显子、突变热点或 CpG 岛区域整理甲基化水平差值（Δβ）、统计显著性（FDR）、健康人外周血白细胞（PBMC）背景信号及跨队列复现率。
03 · 区域拓扑与可扩增性审查: 评估目标区段 80–130 bp 窗口内的共甲基化 CpG 密度（≥5 个連鎖位点）、GC 含量与重复序列（RepeatMasker）占比，剔除难扩增区域。
04 · 导出可追溯候选面板快照: 计算多靶点互补联合 ROC 曲线（AUC 增益），随候选靶点表同步导出 hg38 精确坐标、文献/数据集溯源链接与下游引物设计锁定窗口。

展示 TargetScope 从肿瘤队列、液体活检队列与健康白细胞背景图谱出发，经过火山图效应量筛选、白细胞背景热图拦截、CpG 岛共甲基化拓扑评估与联合 ROC 分析，输出高置信候选靶点清单。 — **图 1 · TargetScope 靶点筛选智能体：多源队列证据归集与四级漏斗决策示意图**
形象化展示 TargetScope 如何将 ~850,000+ 全基因组候选 CpG 位点逐级收敛为高特异度诊断靶点面板（如 ONECUT2、VIM、TWIST1），并自动交接给下游 PCRKit Agent。
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AGENT 02 / ASSAY DESIGN & IN-SILICO QC

DOWNSTREAM OLIGO ENGINEERING

引物设计智能体 PCRKit Agent

承接 TargetScope 锁定的目标序列，结合亚硫酸氢盐转化规则、热力学二级结构模型与全基因组索引，完成正反向引物与 TaqMan 水解探针的分子级排布，并生成可直接上机的 96 孔湿实验验证方案。

01 · 锁定模板状态与引物 3′ 端锚定: 针对亚硫酸氢盐转化（未甲基化 C→U→T，甲基化 5mC 保持为 C）或突变模板，将正反向引物 3′ 末端严格锁定在关键差异 CpG 或突变位点上。
02 · TaqMan 探针与引物协同生成: 全面支持 qPCR、RT-qPCR、dPCR 与甲基化 qMSP，确保水解探针（5′-FAM / 3′-BHQ1 或 MGB）Tm 值高于正反向引物 8–10°C。
03 · 四重计算机端（In-Silico）风险门禁: 自动审查发卡与跨通道二聚体（ΔG > −6.0 kcal/mol）、规避引物 3′ 端人群高频 SNP（MAF > 1%），并在转化基因组与微生物库中排查脱靶扩增。
04 · 自动化编排 96 孔验证板位与扩增曲线预测: 生成包含 LoD 十倍梯度稀释、临床阳性样本、100% 未甲基化阴性基质对照与无模板空白对照（NTC）的 96 孔布板图及标准热循环 SOP。

Panel A 展示正向引物、5'-FAM/3'-BHQ1 TaqMan 探针与反向引物在亚硫酸氢盐转化模板 CpG 位点上的空间结合位置；Panel B 展示热力学 ΔG、人群 dbSNP、全基因组脱靶与四通道正交审查门禁；Panel C 展示 96 孔验证板位与预期 qPCR S 型扩增曲线。 — **图 2 · PCRKit Agent 引物探针设计智能体：分子空间锚定、四重风险审查与 96 孔验证板位示意图**
形象化展示 PCRKit Agent 在单碱基分辨率下的引物探针设计原理、计算机端四道质控关卡（In-Silico Gates）以及标准化湿实验验证板位输出。
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02 / ASSAY SYSTEMS & ALGORITHMIC QC

四大支持体系与六维计算机端（In-Silico）质控指标

告别手工粘贴序列与逐条跑 Primer-BLAST 的低效流程。PCRKit Agent 将分子诊断试剂盒研发的工程经验编码为严格的自动化审查门禁，大幅降低首轮湿实验废片率与引物重合成成本。

01 / TAQMAN MULTIPLEX qPCR2–5 重通道 (FAM/VIC/ROX/Cy5)

多重荧光定量 PCR

自动协调多对引物与水解探针的退火温度（Tm 差值 < 1.5°C），严格排查跨通道引物二聚体（Cross-dimer ΔG > −6.0 kcal/mol）与内标（IC）竞争抑制。

02 / METHYLATION qMSPBisulfite / EM-seq 转化模板适配

甲基化特异性 PCR (qMSP)

针对亚硫酸氢盐或酶法转化后的低复杂度单链模板，精准锚定高区分度 CpG 岛核心位点，确保引物 3′ 端覆盖关键甲基化差异位点并规避非特异扩增。

03 / DROPLET DIGITAL PCR单分子绝对定量 · 稀有突变检出

液滴 / 微腔室数字 PCR (dPCR)

面向健芯液滴微流控芯片与微阵列数字 PCR 平台，优化扩增子长度（65–110 bp）与探针淬灭背景，提升阳性/阴性微滴荧光簇分离度（Rain < 1.5%）。

04 / POCT CARTRIDGE ASSAY冻干兼容 · 快速热循环 / 等温扩增

微流控卡盒快检体系

针对 POCT 微流控检测卡盒的微腔室比表面积与快速升降温特性，筛选无甘油冻干兼容酶系配伍方案，同步输出卡盒流道定量分装参数。

IN-SILICO QUALITY CONTROL GATES候选引物探针自动化审查基准

扩增子长度窗口70 – 140 bp兼顾 cfDNA/尿液降解片段与扩增效率

引物 / 探针 Tm 匹配探针高于引物 8–10 °C保障酶切信号释放先于链延伸

二级结构热力学阈值ΔG > −6.0 kcal/mol严控发卡（Hairpin）与自/异源二聚体

人群变异规避 (dbSNP)3′ 端 5 bp 零高频 SNP过滤 MAF > 1% 多态性位点防漏检

全基因组脱靶筛查hg38 + 微生物背景库比对同源假基因与共生菌交叉反应

湿实验板位输出96 / 384 孔 + LoD 梯度含阳性标准品、阴性基质与 NTC 对照

03 / WET-LAB & MICROFLUIDIC INTEGRATION

干湿闭环：从 96 孔板湿实验验证到微流控卡盒封装

健芯生物独特之处在于同时具备分子诊断 AI 算法团队与微流控芯片及光学硬件工程团队。设计出的引物探针不仅能在标准 qPCR/dPCR 仪上快速验证，更能直接装入定制 POCT 微流控检测卡盒。

96 孔光学 qPCR 板、微流控数字 PCR 芯片与实时荧光扩增曲线及熔解峰验证工作站 — STEP A · WET-LAB BENCHMARK96 孔光学板 qPCR 与微阵列数字 PCR (dPCR) 实测验证

标准化湿实验验证与性能摸底

基于 PCRKit Agent 生成的实验验证方案，在标准荧光定量 PCR 仪与数字 PCR 平台上完成首轮引物探针筛选：重点考核扩增效率（90%–110%）、线性相关系数（R² ≥ 0.995）、NTC 无非特异起峰及最低检出限（LoD）。

多重荧光通道干扰实测：验证单重与多重反应间 Ct 值偏移 < 0.5 个循环
高背景基质耐受测试：在真实尿液沉渣 DNA 或血浆游离 DNA 背景下核验特异度

健芯生物 POCT 分子诊断微流控卡盒：展示冻干试剂球腔室、旋转分配阀、蛇形裂解混合流道与 qPCR 光学检测窗 — STEP B · MICROFLUIDIC TRANSLATIONPOCT 微流控核酸检测卡盒与冻干试剂球原位集成

一键衔接微流控 POCT 卡盒与便携扫描仪

当引物探针组合通过湿实验验证后，健芯微流控工程团队可将该反应体系定制转化为无甘油冻干微球（Lyophilized Beads），预封装进 COC/PMMA 多腔室检测卡盒，并搭配台式四色荧光扫描设备形成完整诊断原型产品。

片上样本前处理集成：整合裂解、磁珠提取洗脱与定量分装流路
软硬件协同交付：卡盒 + 温控扩增与荧光检测仪 + 自动判读软件一站式开发

04 / RESEARCH CASE STUDY

典型案例：膀胱癌尿液沉渣 DNA 甲基化 qMSP 预研

以无创膀胱癌尿液分子检测为例：TargetScope 整合已发表队列与甲基化芯片证据，从全基因组候选位点中锁定高区分度 CpG 靶区域；PCRKit Agent 针对亚硫酸氢盐转化后的单链模板设计定量甲基化特异性 PCR（qMSP）正反向引物、水解探针与内参基因（ACTB），并输出完整的 96 孔板灵敏度与特异度验证方案。

样本类型尿液沉渣提取基因组 DNA (Bisulfite 转化)

检测方法学多重荧光定量甲基化特异性 PCR (qMSP)

交付成果候选 CpG 证据表 + qMSP 引物探针 + 验证板位 SOP

临床研究背景参考 · Fang 等，BMC Cancer

尿液沉渣 DNA 提取、候选 CpG 区域筛选与 qMSP 引物和探针设计工作流示意图

05 / STANDARDIZED DELIVERABLES

项目交付物清单：透明、可复核、可直接投产实验

我们拒绝“黑箱式”交付。每一份候选靶点面板与引物探针设计方案均附带完整的筛选参数、基因组坐标与热力学审查记录，方便生信与湿实验团队双向核验。

01CSV / JSON / 基因组浏览器 Track

候选靶点证据与坐标表 (TargetScope)

汇总目标基因或 CpG 位点在公共及内部队列中的效应量（Δβ / Log2FC）、AUC 区分度、正常组织背景基线、参考基因组精确坐标及证据缺口提示。

02FASTA / Excel 设计表 / 热力学审计单

引物与探针候选方案包 (PCRKit Agent)

每个靶点提供 Top 3–5 组主备选引物探针组合，完整列出序列、长度、GC 含量、Tm 值、二聚体 ΔG 评分、荧光基团/淬灭基团修饰建议。

03BLAST / 转化基因组比对报告

脱靶与序列变异风险复核记录

记录候选引物在参考基因组、亚硫酸氢盐转化基因组及常见共生/致病微生物库中的潜在非特异结合位点，标注人群高频 SNP 规避情况。

0496 孔板布板图 / SOP / 卡盒适配参数

湿实验验证板位与微流控转化方案

生成可直接指导实验室配液的反应体系表、热循环程序、分析灵敏度（LoD）稀释梯度布板图，并支持一键转入健芯 POCT 微流控芯片封测。

START WITH ONE PARAGRAPH

用一段话，
启动一次验证。

说明目标疾病或病原体、临床样本类型（尿液 DNA / 血浆 cfDNA / 拭子 / FFPE）、检测方法学（qMSP / 多重 TaqMan qPCR / dPCR）及是否需衔接湿实验验证或微流控 POCT 卡盒。

01需求确认明确目标与边界→02支付押金¥500–¥2,000→03可行性验证完成约定内容→04验证通过后生产确认数量与交期

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