JJF 1817-2020 核酸分析仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1817-2020

核酸分析仪校准规范

CalibrationSpecificationforNucleicAcidsAnalyzers

2020-01-17发布2020-04-17实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1817—2020

核酸分析仪校准规范

JJG1817—2020

CalibrationSpecificationfor

NucleicAcidsAnalyzers

归口单位：全国生物计量技术委员会

主要起草单位：中国计量科学研究院

凯杰企业管理（上海）有限公司

参加起草单位：中国农业科学院

本规范委托全国生物计量技术委员会负责解释

JJF1817—2020

本规范主要起草人:

董莲华（中国计量科学研究院）

高运华（中国计量科学研究院）

曹燕（凯杰企业管理（上海）有限公司）

参加起草人：

隋志伟（中国计量科学研究院）

李亮（中国农业科学院）

王晶（中国计量科学研究院）

JJF1817—2020

目录

引言II

1范围1

2引用文件1

3术语和计量单位1

4概述1

5计量特性2

5.1示值误差2

5.2重复性2

5.3片段浓度线性2

6校准条件2

6.1环境条件2

6.2校准用标准物质和校准设备2

7校准项目和校准方法2

7.1示值误差2

7.2重复性4

7.3浓度线性4

8校准结果表达5

9复校时间间隔5

附录A校准用试剂和溶液配制及使用方法6

附录B校准原始记录参考格式7

附录C校准证书内页参考格式8

附录D示值误差的不确定度评定示例9

I

JJF1817—2020

引言

本规范的编制基于对核酸分析仪主要技术参数测试的基础，依据JJF

1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059.1-2012《测量不确定度

评定与表示》完成本规范的制定。

本规范为首次发布。

II

JJF1817—2020

核酸分析仪校准规范

1范围

本规范适用于基于凝胶电泳原理对核酸片段的长度和浓度进行分析的核酸

分析仪的校准，适用的核酸片段的长度范围为（100~1000）bp，对于超出此片段

长度范围的核酸分析仪的校准，可参照本规范执行。本规范不适用于平板电泳仪

和遗传分析仪的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

JJF1265—2010生物计量术语及定义

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引

用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1片段长度fragmentlength

表示核酸片段的大小，以核苷酸数目（nt）或碱基对数目（bp）为单位。

3.2碱基对（bp）basepair

核酸中两条链间的配对碱基。如腺嘌呤-胸腺嘧啶（A-T）对、腺嘌呤-尿嘧啶

（A-U）、鸟嘌呤-胞嘧啶（G-C）对、鸟嘌呤-尿嘧啶（G-U）对等。碱基对数目

是表征DNA或双链RNA的长度。

[JJF1265—2010,4.41]

4概述

核酸分析仪（以下简称分析仪）是基于凝胶电泳技术原理，将不同大小的

双链核酸片段进行分离，在荧光染料存在的条件下，荧光染料嵌入双链核酸中发

出荧光，对荧光信号进行检测分析的仪器，可根据各核酸片段的电泳时间和荧光

信号值进行定性、定量分析。分析仪通常由进样器、毛细管/微芯片、荧光检测

光学部件、微电路控制部件、计算机及应用软件组成。可用于单个和多重PCR

1

JJF1817—2020

片段、限制性内切酶消化的DNA等片段长度和浓度的分析。

5计量特性

5.1示值误差

片段长度示值误差和片段浓度示值误差。

5.2重复性

片段长度重复性和片段浓度重复性。

5.3片段浓度线性

6校准条件

6.1环境条件

实验室环境应当满足分析仪安装的要求，不得存在强烈的机械振动和电磁干

扰，校准时实验室温度应当控制在（15~30）℃，相对湿度不大于80％，并确保

校准过程中环境温度变化小于3℃。

6.2校准用标准物质和校准设备

6.2.1标准物质

应采用国内外有证标准物质，如DNA片段标准物质，片段浓度≥40ng/µL，

相对扩展不确定度≤5%（k=2），片段长度范围（100~1000）bp。

6.2.2校准用试剂和溶液

按照附录A配制校准用试剂和标准溶液。根据被校准仪器型号选择配套的试

剂盒。校准用标准物质保存在-20℃，配套试剂盒保存在4℃。

6.2.3移液器

量程范围（1~10）L、（10~100）L，经检定合格。

7校准项目和校准方法

校准前将低温保存的标准物质及配套试剂提前拿出冰箱，平衡30min后按照

附录A配制及使用标准溶液。打开仪器，预热10min。

7.1示值误差

7.1.1校准板的准备

参照试剂盒说明书，用移液器将示值误差校准用标准溶液加入到校准板中。

2

JJF1817—2020

若校准板为3×4孔的芯片模式，按照表1所示准备校准板，若校准板为12联排管

模式，按照表2所示准备校准板，其他模式的校准板可参照表1和表2准备，空白

用一级水代替标准溶液。

表1校准板为芯片模式时的加样排布

表2校准板为12联排管模式时的加样排布

注：片断长度标准品为配套试剂盒内的长度标准品。

7.1.2片段长度示值误差

参照仪器说明书，将准备好的校准板置于分析仪内进行测量。记录10次片段

长度测定值，按公式（1）计算片段长度示值误差。

ΔCbp=Cbp-Cbps（1）

式中：

ΔCbp——片段长度示值误差，bp；

C——片段长度测量的算术平均值（保留整数），bp；

bp

Cbps——片段长度标准值，bp。

7.1.3片段浓度示值误差

参照仪器说明书，将准备好的校准板置于分析仪内进行测量。记录10次片段

3

JJF1817—2020

浓度测定值，按公式（2）计算片段浓度示值误差。

ΔCcon=Ccon-Ccons（2）

式中：

ΔCcon——片段浓度示值误差，ng/µL；

C——片段浓度测量的算术平均值，ng/µL；

con

Ccons——片段浓度标准值，ng/µL。

7.2重复性

参照7.1.1的加样方式，重复测量10次标准溶液的片段长度和片段浓度，按公

式（3）分别计算相对实验标准偏差，作为片段长度重复性和片段浓度重复性。

n

2

XiX1

RSDi1100%（3）

n1X

式中：

RSD——相对实验标准偏差，%；

X——第i次DNA标准物质的片段浓度或片段长度测得值，ng/µL或bp；

i

X——n次片段浓度或片段长度测得值的算术平均值，ng/µL或bp；

n——测量次数。

7.3浓度线性

7.3.1校准板的准备

参照试剂盒说明书，用移液器将配制好的0.1ng/L、1ng/L、4ng/L、10

ng/L、40ng/L的DNA片段浓度线性标准溶液加入到校准板中，每个浓度加样2

次，按表1或表2所示排布准备校准板，其他模式的校准板可参照表1和表2准备，

空白用一级水代替标准溶液。

7.3.2片段浓度线性

参照仪器说明书，将准备好的校准板置于分析仪内进行测量。每个浓度的线

性标准溶液进行2次重复测量，取其浓度的算术平均值，根据标准溶液的浓度标

准值为横坐标和测得的浓度平均值为纵坐标进行线性回归，按公式（4）计算线

性相关系数。

4

JJF1817—2020

n

(CC)(CC)

isis

i1

nn

(CC)2(CC)2

isis（4）

i1i1

式中：

——线性相关系数；

C——第i种线性标准溶液的浓度测量值，ng/L；

i

C——线性标准溶液的浓度测量值的算术平均值，ng/L；

C——第i种线性标准溶液的浓度标准值，ng/L；

si

C——线性标准溶液的浓度标准值的算术平均值，ng/L；

s

n——线性标准溶液的浓度个数。

8校准结果表达

按本规范进行校准，原始记录格式参考附录B，不确定度评定参照附录D，

校准结果在校准证书上反映，校准证书应符合JJF1071—2010中5.12的要求，

参照附录C给出校准项目名称、测量值以及扩展不确定度。

9复校时间间隔

根据实际使用情况，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，

建议不超过1年。

5

JJF1817—2020

附录A

校准用试剂和溶液配制及使用方法

A.1纯水：符合GB/T6682规定的一级水。

A.2标准物质：DNA片段标准物质，浓度相对扩展不确定度≤5%（k=2）。

A.3三羟甲基氨基甲烷（Tris-HCl）：分析纯。

A.5乙二胺四乙酸（EDTA）：分析纯。

A.6TE缓冲液的配制：用分度值为0.00001g的天平称量1.576g的Tris-HCl，0.292

g的EDTA，加入至1L的三角瓶内，向三角瓶内加入700mL一级水，待全部溶解

后，调节pH至8.0，然后用1L的量筒定容。

A.7校准用标准溶液的配制

标准溶液应现配现用。

A.7.1示值误差和重复性校准用标准溶液：用TE缓冲液将DNA片段标准物质稀

释为2ng/μL的标准溶液。

A.7.2线性校准用标准溶液：用TE缓冲液将DNA片段标准物质分别稀释为0.1

ng/L、1ng/L、4ng/L、10ng/L、40ng/L的系列标准溶液。

A.8标准溶液的使用

溶液上样量按照被校仪器说明书执行。

以12联排管或8联排管模式进样的分析仪，上样量一般为15L。以12孔

芯片模式进样的分析仪，每孔上样量一般为1L。

6

JJF1817—2020

附录B

校准原始记录参考格式

送检单位：校准日期：年月日

仪器名称：制造厂：

型号：出厂编号：

证书编号：

环境温度：℃相对湿度：％气压：kPa

B.1片段长度示值误差和片段长度重复性校准记录

标准值Cbp测量值的平均值相对标准偏差

标准物质片段长度测量值

bpRSD

名称bpCbp/bp

B.2浓度示值误差和浓度重复性校准记录

标准值Ccon测量值的平均值相对标准偏差

标准物质

ng/µL浓度测量值ng/µLRSD

名称C/（ng/µL）

con

B.3线性

序号S1S2S3S4S5

标准值/（ng/µL）

测量值/（ng/µL）

相关系数

校准员：核验员：

7

JJF1817—2020

附录C

校准证书内页参考格式

表C.1校准项目和校准结果

序号校准项目校准结果

1片段长度示值误差测量值：_____

2浓度示值误差测量值：_____不确定度：______（k=2）

3片段长度重复性测量值：_______________

4浓度重复性测量值：_______________

5线性测量值：_______________

校准员：核验员：

8

JJF1817—2020

附录D

浓度示值误差的不确定度评定示例

D.1测量方法

采用分析仪直接测定DNA片段含量标准物质，并与标准物质的标称值进行

比较。

D.2测量模型

浓度校准结果的示值误差按照公式（D.1）计算：

ΔCcon=Ccon-Ccons（D.1）

式中：

ΔCcon——浓度示值误差，ng/µL；

C——仪器测量平均值，ng/µL；

con

Ccons——标准物质标称值，ng/µL。

在校准过程中环境温度波动控制在小于3C，因此忽略环境温度的影响。

D.3合成标准不确定度计算公式

C

根据测量模型，且输入量和Ccons之间不相关，所以测量结果的

con

合成标准不确定度的计算公式为：

（D.2）

D.4不确定度来源

不确定度来源包括：

u

a）测量重复性引入的标准不确定度；

c

con

b）片段含量标准物质引入的标准不确定度；

测量重复性和标准物质引入的不确定度不相关，所以合成标准不确定度根据

公式D.2进行计算。

下面以一次分析仪校准为例，具体分析其测量不确定度。在校准中对200bp

含量的标准物质测定，结果分别为2.51ng/µL、2.76ng/µL、2.65ng/µL、2.65ng/µL、

2.57ng/µL、2.51ng/µL、2.74ng/µL、2.69ng/µL、2.54ng/µL、2.78ng/µL；该片

9

JJF1817—2020

段长度标准物质稀释后的标准物质稀释液的含量标准值为2.85ng/µL0.08ng/µL

（k=2）。

D.5标准不确定度一览表

标准不确定度一览表见表D.1。

D.6标准不确定度评定

D.6.1测量重复性引入的标准不确定度u

c

con

在校准中DNA含量测定结果的值分别为2.51ng/µL、2.76ng/µL、2.65ng/µL、

2.65ng/µL、2.57ng/µL、2.51ng/µL、2.74ng/µL、2.69ng/µL、2.54ng/µL、2.78ng/µL；

单次测量的实验标准偏差s(x)：

i

10

(xix)2

s(x)i10.103

i101ng/µL

则测量结果平均值的标准不确定度为：

us(x)/n0.103/100.033ng/µL

ci

con

D.6.2标准物质引入的标准不确定度

进行含量校准时使用的是标准物质稀释液，该标准物质稀释液引入的不确定

度包含了未稀释的标准物质的不确定度ucycon和稀释过程引入的不确定度，

未稀释的标准物质的不确定度可以根据标准物质证书提供的扩展不确定度U

M

S

k

和包含因子根据公式（D.3）计算：

c

con

U

C

ycon

u（D.3）

c

yconk

c

ycon

式中：

u——标准物质引入的标准不确定度；

c

ycon

U——标准物质证书提供的扩展不确定度；

C

ycon

k——标准物质证书提供的包含因子，通常为2。

c

ycon

200bp标准物质稀释前的含量标准值为199.4ng/µL5.26ng/µL（k=2），则

由标准物质引入的标准不确定度：

10

JJF1817—2020

原标准物质的相对标准不确定度为

采用天平称量稀释，稀释过程引入的不确定度即天平称量的不确定度包括天

平偏载误差、天平称量重复性、示值误差，合成后由天平称量稀释引入的相对标

准不确定度为0.0028。则稀释后的工作标准物质的相对不确定度为：

稀释后的标准物质的标准不确

定度为：

D.7合成标准不确定度u

c

由式（D.2）可得：

ucu2cconu2ccon0.03320.03920.051ng/µL

D.8扩展不确定度U

取包含因子k=2，则

ng/µL

表D.1芯片电泳仪示值误差测量的标准不确定度一览表

不确定度来源标准不确定度符号标准不确定度值/(ng/µL)

测量重复性uc0.033

con

片段含量标准物质uc0.039

con

合成不确定度uc0.051

扩展不确定度（k=2）Uc0.11

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