短串联重复序列（STR）的异常扩增可引发超过 60 种人类遗传病；STR 的长度与 DNA 甲基化特征直接影响疾病表型，是遗传病研究的关键靶点。然而，STR 高度重复的特殊结构，难以实现基于测序的精准分型。

目前方法缺陷：
1. PCR 扩增易引入序列偏差，难以精准判定 STR 真实长度；
2. 短读长NGS测序读长有限，难以覆盖突变型全长 STR，容易变异漏检，损失大量有效数据；
3. 长读长测序可同步解析 STR 长度与甲基化修饰，但全基因组长读长测序通量低、成本极高，无法批量检测大量患者样本。

现有靶向长读长技术虽可富集目标片段，但存在通量低、背景噪音高、无法多样本混测等缺陷。而Cas9靶向测序思路仅停留在概念验证，缺乏标准化、可通用、可定制的成熟实验流程。 本文创新开发了 MASTR-seq（Multiplexed Analysis of Short Tandem Repeats with sequencing，多重短串联重复测序）：

Cas9 靶向富集+Blue Pippin大片段DNA精准筛选（size selection）+ 无 PCR 多重条形码建库 + 纳米孔测序 + 配套专用生物信息学流程，在单等位基因分辨率下，同步、高效、低成本完成 STR 基因型与甲基化的精准检测，为 STR 相关疾病研究提供全新高效的技术工具。
大片段筛选是MASTR-seq技术的核心步骤。Cas9靶向切割基因组DNA后，体系中会残留大量未切割基因组片段与脱靶非特异片段。这些杂片段占用有效测序资源，降低STR目标区域的靶向读长与分型精度，进而干扰STR变异及甲基化的精准检测。

为消除背景干扰、富集目标片段，提升测序靶向纯度，本研究将Blue Pippin全自动DNA片段筛选系统应用于MASTR-seq大片段分选富集。针对多种致病STR位点的长度差异，选择4–15 kb宽区间筛选模式，全面覆盖野生型与突变型超长STR片段，解决传统 Cas9 富集方法 on-target reads 不足 0.1% 的痛点。
Blue Pippin全自动核酸片段筛选仪，具备脉冲场电泳功能。相较于直流琼脂糖电泳，该设备对长片段DNA有更好的分辨率，能够有效剔除基因组背景与脱靶非特异片段，精准富集完整长片段STR，从源头提升测序有效数据占比，大幅提升超长STR片段回收率，实现超长重复片段的精准回收。 相较于传统磁珠分选、人工切胶的固有局限，Blue Pippin拥有筛选区间精准可控、片段分选精度高、回收效率优异、无染料损伤、全自动运行、批次稳定性强等核心优势，高度适配超长高重复STR片段的精细建库需求，为MASTR-seq高通量测序、单等位基因水平下STR长度与甲基化的多模态精准检测提供了高质量文库支撑。

MASTR-seq优势：
1. 高精度精准定量多类型STR长度；
2. 实现STR基因型与甲基化多模态同步解析；
3. 具备高通量、低成本、高靶向性优势，综合性能优于传统方案；
4. 检测结果可信度高，优于传统STR检测金标准手段；
5. 技术通用性强，具备良好科研与临床应用前景。  
全自动回收：采用双通道电泳回收专利技术，回收过程全自动运行；
精准回收：精确度高达93-99%，显著优于手工切胶和DNA片段分选磁珠的方法
微量回收：低起始量，低至ng级，控制时间回收，不直接检测样品
高回收率：50-80%的高回收得率
省时间：仅需 5 分钟手工操作，无需额外制胶和切胶
全自动完成DNA片段分选, 软件中自由选择需要筛选的片段范围，免去了切胶纯化的繁琐步骤，比核酸片段筛选磁珠更加精准可控；
用于DNA常规分子生物学，精准彻底的去除PCR引物二聚体、非特异性片段等，去除酶切产物中非目标DNA条带；
用于小片段DNA筛选回收（DNA Size Selection），如小RNA/small RNA文库回收、cfDNA／ctDNA循环血游离DNA／循环血肿瘤DNA测序文库、ddRAD-SEQ双酶切简化基因组测序文库、16S文库微生物测序文库回收等、ChIP-seq文库、MeDIP-seq / hMeDIP-seq甲基化DNA免疫沉淀片段测序文库、ATAC-seq转座酶可及染色质高通量测序文库、遗传病 panel 扩增子文库等各种复杂样本的处理，提高测序数据质量；
用于大片段DNA（几kb、几十kb甚至几百kb）精准回收，如Pacbio HiFi文库构建、纳米孔测序建库、超长测序（Ultra-Long Sequencing）文库构建等，精准彻底去除小片段DNA，提高测序质量，降低测序成本；
低起始量样品的精准浓缩回收：血浆/血清cfDNA/ctDNA，微量细胞/单细胞，空气/冰川/岩石样本，低丰度病原体等；
降解样本的精准浓缩回收：FFPE（石蜡切片）、古DNA、腐烂样本、RNA样本等；
背景极高的复杂样品的精准筛选回收：废水、土壤、腐殖质、粪便、肠道内容物、痰液，脓液、临床拭子、血液、脑脊液、共生微生物、食品微生物等
 

参数	详情
分离范围	100 bp–基因组DNA
单孔最大上样量	10μg
电场模式	直流高压 / 低压、脉冲场交变电场
回收模式	窄范围回收、宽范围回收、High Pass大片段回收、Range+T回收
回收方式	自动化回收
最优准确率	设定值 ±2%（501-600bp）
最佳重复性	99%（501-600bp）
大片段准确率	30-40kb范围＞90%

环亚生物：为科研提供 “全链条” 支持
环亚生物科技（APG BIO）作为美国Sage Science公司DNA片段回收系列产品在中国区的独家代理商，为国内二代测序、三代测序用户提供测序样品前处理、质控的整体解决方案：组织研磨仪、单细胞悬液制备仪、细胞破碎仪、超声聚焦打断仪、全自动DNA片段分选回收仪、核酸片段分析仪、脉冲场电泳仪、全自动建库仪、荧光计、超微量分光光度计等。