引物/探针设计与库管理平台

从靶点到可下单序列的一体化设计平台

引物/探针设计与库管理平台面向分子诊断试剂研发、靶向测序 Panel 开发、宠物基因检测和生命科学研究，把引物设计算法、参考数据、批量任务、质量评估、人工审核和实验反馈整合在同一个 Web 工作台中。

用户按标准 CSV 模板批量导入 CpG、SNP 或基因组区间，选择物种、参考基因组和反应参数后提交任务，系统自动完成序列获取、设计、热力学与特异性检查、已知变异核查和多重反应分池，生成逐靶点可视化报告与标准化交付文件。平台不只输出一次性的序列文件，还把每个靶点、每版引物、每条探针、每个 Panel 和每次实验结果沉淀为可检索、可比较、可追溯的研发资产。

五类设计流程

• 常规 PCR 引物对设计：按基因组区间设计正反向引物，适用于片段验证、Sanger 测序、扩增子测序与常规分子检测。
• 甲基化重亚硫酸盐 PCR 引物设计：模拟正反两条链的转化模板并择优设计，处理次要 CpG 的简并策略，检查转化对照位点，降低转化不完全带来的假信号。
• qMSP 甲基化特异性 PCR 引物设计：为甲基化（M）与非甲基化（U）分别设计判别引物并配套公共引物，用邻近 CpG 组成判别簇共同承担区分作用。
• ARMS-PCR 等位基因特异性引物设计：为野生型与突变型分别设计 3′ 端锚定目标 SNP 的判别引物，结合人工错配增强等位基因区分能力，并比较两个扩增方向择优。
• 杂交捕获探针设计：按目标区间滑动窗口筛选单链捕获探针，用于靶向捕获、区域富集与定制 Panel 开发。

ARMS 与 qMSP 还会在扩增子内部同时给出普通水解探针与 MGB 探针两个候选，供按仪器和供应商条件二选一，为 qPCR 检测方案直接备好探针。

版本化引物库

所有设计结果、人工编辑、手工收录与评估导入的序列统一进入引物库，按基因、靶点、设计类型、应用场景和状态检索，形成跨任务、跨 Panel 的全局资产视角。

• 自动版本管理：设计内容没有变化时复用现有记录，序列或结论改变时生成新版本，旧版本完整保留，可查看任一靶点的全部历史；
• 按用途分线：同一靶点在不同应用场景（如 Sanger、qPCR、带接头的 NGS 版本）下各有独立版本链，互不覆盖；
• 审核后发布：按“待审核 → 已复核 → 已批准”推进，库内只展示已批准版本，新候选在审期间不会顶替正在使用的序列，每次流转均记录操作人与时间；
• 责任到人：每条记录标出设计人与审核人，来源任务、编辑备注与实验验证依据一并留存；
• 不止流水线产物：文献引物、供应商方案和历史订单可由审核员手工收录（含一管多条的简并体系与多对引物的混管体系），补充验证依据后统一纳管；
• 探针按合成品呈现：以“FAM-序列-NFQ-MGB”的写法显示，与订购单和供应商报价单格式一致；荧光与淬灭基团未指定时如实标注“待确认”，不替用户预设；
• 可备份可恢复：管理员可导出全库 JSON 备份，恢复前先做预检，只新增缺少的数据，存在冲突则整体不写入。

Panel 版本与研发交付

Panel 把一组靶点与当时选定的具体引物版本固定关联，其他任务重新设计同一靶点不会让已有 Panel 的成员悄悄漂移。研发人员可建立草稿版本、比较两个版本之间真实的序列差异，并在确认采购或进入实验后锁定版本——锁定后不可编辑，需要调整则建立新版本，从流程上保证报告、订购单和实验用的是同一批序列。

交付文件包括设计 CSV、分池结果、特异性与变异报告、可离线查看的 HTML 仪表盘，以及可配置合成规模、纯化方式、96/384 孔板和 5′ 接头的合成订购单。

多物种与多参考基因组

参考基因组贯穿坐标校验、模板获取、特异性检查、变异复核、基因注释、引物库与 Panel 版本，而不只是一个取序列的下拉选项。平台目前支持人类 GRCh37 / GRCh38 与家猫 F.catus_Fca126_mat1.0，同名靶点与 Panel 按参考基因组严格隔离，所有交付文件均标注参考版本。

猫基因组已开放常规 PCR、杂交捕获探针、ARMS-PCR 和已有引物评估，可用于遗传病位点、血型、药物反应与外观性状的检测研发。平台按猫真实的染色体命名与注释完整度处理数据：缺少群体频率时如实标注“已知变异、频率未知”，注释空白时写明“该版注释无基因”，不套用人类规则给出似是而非的结论。

质量控制与证据展示

• 统一质量口径：长度、GC、Tm、发卡、二聚体、3′ 端稳定性等指标在设计、编辑和评估三处使用同一套标准，并给出综合评分与 PASS / REVIEW / FAIL 建议；
• 特异性判定看能否成对扩增：不只统计单条引物的命中数，而是判断两条引物能否在合理距离和方向上形成产物，并重点核查 3′ 端延伸条件；
• 变异风险分级：结合 dbSNP 标记引物结合区内的常见变异，靠近 3′ 端时提高风险等级，突出可能造成 allele dropout 的位点；
• 逐碱基可视化：引物、探针与真实退火模板逐位对照，错配、简并碱基、人工错配、目标 SNP 与常见变异均可在对应位置识别；
• 不把“未评估”说成“无风险”：参考数据或检查能力缺失时明确标注未执行及原因。

已有引物即时评估

面向“序列已经有了，只想在下单前判断能不能用”的场景：粘贴一对引物即可得到热力学指标，运行基因组核查后可反推它实际在扩什么、在别处还能扩出什么、结合区内有没有常见变异，并给出合并结论。评估默认不入库，需要纳管时可由审核员一键导入引物库。平台还提供 PCR 产物融解曲线预测，用于在合成前比较 SNP 位点的 HRM 可分辨性。

协作、权限与审计

平台按只读用户、设计员、审核员和管理员四种角色划分权限，引物库访问权可按账号单独开关，适应“可以跑设计但不接触全组引物库”的实际管理需要。关键写操作记录操作者、时间、动作和对象，任务与引物版本的创建人、审核人全程可查，Web 界面与 API 共用同一套身份与权限体系。

典型应用场景

• 分子诊断试剂研发中的常规 PCR、ARMS-PCR、qMSP 与甲基化检测方案设计；
• Sanger 验证、扩增子测序、杂交捕获与多重 PCR Panel 的批量开发和迭代；
• 肿瘤变异、遗传病位点、药物基因组学与甲基化标志物的定制检测研发；
• 宠物基因检测的位点验证、分型方案开发与 Panel 管理；
• 历史引物库存、文献方案与供应商方案的统一复核和资产化管理。

使用边界

平台用于辅助研发设计、风险筛查与方案管理，不替代湿实验验证或临床判定。正式使用前应结合样本类型、聚合酶与预混液条件、仪器平台完成梯度 PCR、特异性、灵敏度和真实样本验证。其中 ARMS 方案必须使用非校对聚合酶——高保真酶会切除判别引物 3′ 端刻意保留的错配碱基，导致假阳性且没有任何异常征兆，这一点只能在上机选酶时把控。