用于 qPCR 和 LAMP 诊断检测的多智能体引物设计系统

引物设计是分子诊断的基础环节，广泛应用于定量聚合酶链式反应（qPCR）和环介导等温扩增（LAMP）检测。然而，由于核苷酸数据库、序列比对工具及相关资源分散于互联网的不同位置，检测体系的设计通常需要人工完成。本研究开发了一种由人工智能协调的生物信息学工作流程，用于自动化完成qPCR和LAMP引物及探针设计的端到端流程。该工作流程基于LangGraph、LangChain和Biopython实现，通过协调一系列专用智能体，依次执行生物信息学任务，并最大限度地减少人工干预。随后，根据用户请求，从美国国家生物技术信息中心（NCBI）核苷酸数据库中检索目标序列，并对所请求的序列记录进行多序列比对，以识别保守的基因组区域。该多智能体引物设计系统可用于传染病诊断、疫情监测和环境监测等领域的检测体系开发。本研究还展示了如何将多智能体系统与成熟的生物信息学方法相结合，从而实现qPCR和LAMP检测体系设计的自动化。

引物设计是定量聚合酶链式反应（qPCR）和环介导等温扩增（LAMP）检测中分子诊断的基本组成部分。然而，由于核苷酸数据库、序列比对工具及相关资源分散于互联网的不同位置，检测体系的设计通常需要人工完成。本研究开发了一种由人工智能协调的生物信息学工作流程，用于自动化完成qPCR和LAMP引物及探针的端到端设计。该工作流程采用LangGraph、LangChain和Biopython实现，通过协调一系列专门化智能体，以极少的人为干预按顺序执行生物信息学任务。随后，根据用户请求从美国国家生物技术信息中心（NCBI）核苷酸数据库中获取目标序列，并对所请求的序列记录进行多序列比对，以识别保守基因组区域。该多智能体引物设计系统可用于传染病诊断、疫情监测和环境监测等领域的检测体系开发。本研究还展示了如何将多智能体系统与成熟的生物信息学方法相结合，从而实现qPCR和LAMP检测体系设计的自动化。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751771v1?rss=1

🏷️ 引物设计 qPCR LAMP 多智能体系统 生物信息学 多序列比对