实时荧光PCR (rtPCR) 是目前应用最广的核酸检测技术，检测模式采用闭管检测，相对于开管检测而言，rtPCR极大降低了扩增产物的污染机会，节省了时间和人力，便于实现自动化，更可以利用阈循环数（Cq值）支持定量检测。然而，rtPCR的一个很大局限在于单个反应所能检测的靶基因数目有限。根据目前主流荧光PCR仪器检测通道数目，单个反应所能检测的靶基因数目很难超过4-6个，限制了该技术在涉及多靶点的复杂疾病上的应用。在PCR反应后添加熔解分析步骤，可在一定程度上增加可检测靶基因数目，但是，伴随荧光探针类型的增加，荧光背景及检测成本也随之升高，尤其是，探针结合区任何核酸变异都可能引起熔点偏移，导致结果误判，使得该法对于靶标数目的提升依然受限。与那些广受瞩目的高通量检测技术相比，已有30年历史的rtPCR似乎正成为一种“低阶”核酸检测技术。

在2022年2月24日在线发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一项研究中，厦门大学生命科学学院李庆阁团队报道了一种称为“MeltArray”的荧光PCR新技术，一举将荧光PCR的单管检测能力提高到一个数量级以上，并通过多个临床应用场景，系统展示了该技术强大而灵活的检测能力。

为验证MeltArray的多重检测能力，研究团队首先成功实现了一个20重人类Y染色体无精子因子区域(AZFa、AZFb、AZFc和AZFd)的18个序列标签位点和2个参照基因（SRY基因和ZFX/Y基因）的MelArray检测体系。受该结果鼓舞，研究团队开始挑战更多的靶标数目，成功实现了一个62重用于识别61种O抗原合成基因及1个大肠杆菌管家基因yccT的MeltArray检测体系。上述两个例子均为定性检测，那么，MeltArray可否另外进行定量检测呢？为回答这一问题，研究团队成功实现了一个24重能够同时定性检测19种非定植菌/病毒和1个内控基因，并定量检测4种细菌的MeltArray检测体系。最后，研究团队考察了MeltArray用于突变分析的可行性，成功实现了在单个反应管内一一鉴定出发生在KRAS基因密码子12和密码子13上的9种类型的突变。

MeltArray的以上四个应用场景，实际上对应了分子诊断的三大应用领域，即遗传病、传染病（又分别涉及到病原体鉴定及病原体定性、定量检测这些细分领域）和肿瘤的分子诊断，显示出MeltArray做为通用核酸检测技术的典型特征。当前，实现类似靶标数目的检测均需“开管检测”技术，如芯片、质谱、微球、电泳等，然而这些技术普遍存在设备昂贵，操作复杂、周转时间长等缺点，且国产化率低，在国内外市场上不温不火，长期进展缓慢。相对而言，MeltArray采用广泛可及且已国产化的荧光PCR仪器，具有明显的成本低、操作简便、自动化程度高、周转时间短等诸多优势，结合本文所展现的强大而灵活的技术优势，不仅成功推动荧光PCR这一“老技术”再上“新台阶”，也完美填补了长期存在于低阶PCR和高通量检测二者之间的技术空白！

厦门大学生命科学学院黄秋英助理教授、博士生陈冬梅、杜琛为共同第一作者，生命科学学院李庆阁教授、公共卫生学院廖逸群副教授为共同通讯作者，共同作者包括厦门大学硕士生刘巧巧、林素、梁兰兰、许晔副教授。该研究得到了国家科技重大专项（No. 2017ZX10302301 & No. 2017ZX10303406）、国家自然科学基金（No. 81672110）、福建省社会发展高校产学合作项目（No. 2019Y4002）、厦门市科技计划项目（No. 3502Z201830070 & No. 3502Z20183013）的资助。本文所描述的MeltArray技术已在中国、美国、欧洲、日本、韩国获得专利授权，并向澳大利亚等国递交了专利申请。

李庆阁团队长期从事荧光PCR尤其是多重荧光技术平台研究，2001年报告一种新的寡核苷酸杂交反应模式（Nucleic Acids Research），发明置换探针和置换引物（中、美、日、澳及欧洲专利授权）；2004年提出置换探针基因分型技术（Nucleic Acids Research）；2006年发明探针编码实时PCR（Clinical Chemistry，中国发明专利授权）；2011提出自淬灭探针的多色探针熔解曲线变异分析技术（Journal of Molecular Diagnostics，中、美专利授权），2013年提出基于连接反应的“荧光—熔点”二维标记技术（Nucleic Acids Research, 中、美、欧洲专利授权）。

论文链接：https://www.pnas.org/content/119/9/e2110672119