华大集团两款纳米孔基因测序仪全球首发

深圳特区报记者 闻坤
2024-09-09 15:50

深圳特区报

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摘要

3公斤多重,10分钟至72小时内完成测序……2024年9月9日,华大集团在25周岁生日到来之际,向全球发布最新测序技术——CycloneSEQ测序技术,两款小而美、小而优,拥有自主产权的新型基因测序仪——纳米孔测序仪CycloneSEQ-WT02(以下简称“WT02”,中文名“梧桐”)、CycloneSEQ-WY01(以下简称“WY01”,中文名“五岳”)首次呈现在世人面前。

伴随全读长时代的到来,生命更加可以测量。华大在“读”生命的工具——基因测序仪领域成为全世界唯一拥有激发光、自发光、不发光三种不同技术路径测序仪的机构,中国将给全世界更多、更新、更好的选择。

“从激发光测序仪到自发光测序仪,再到今天公布的不发光测序仪,三类机器,三种不同原理、不同测序方式结合在一块,我们是全世界唯一的一家。在下一个生命时代,我们绝对不能亦步亦趋,要走出一个新的路子,换一种交通方式。我们要飞起来,让‘旋风’旋起来,在未来以大数据为基础的生命科学发展、生物经济发展上走出一条引领世界、支撑世界的发展道路。”华大集团联合创始人、董事长汪建在发布会致辞中表示。

十年一剑:从“首款”到“首款”

从2015年首款自研高通量基因测序仪发布,到如今首款华大纳米孔基因测序仪诞生,自发光、激发光、不发光三种技术路径的测序仪均已问世,十年磨一剑,华大已成为国内首个掌握“短读长”及“长读长”测序工具的机构,也是全球唯一一家掌握超高通量、超低成本、超长读长测序仪的机构, 真正实现了“全读长”测序产品的全周期闭环。

基于全新推出的CycloneSEQ测序技术,华大生命科学研究院院长、华大集团执行董事徐讯在发布会上正式带着两款小巧便携的“WT02”及“WY01”测序仪亮相。这两款测序仪在核心技术和关键组件上实现突破,特别是在单芯片孔道蛋白数量、测序速度、测序读长和准确率等关键指标上表现卓越,彰显了其在测序领域的领先地位。

“有了工具在手,我们在基础科研、临床应用上不断取得新的突破。然而随着不断探索,我们遇到了到基于DNB的短片段测序仪仍然无法解决的问题。只有打破惯性,寻找提升10倍甚至100倍的新技术,也许能够更容易、更快地解决问题。”徐讯介绍道。

WT02是一款中通量的纳米孔基因测序仪,小巧便携,采用双芯片架构,支持独立运行,具有灵活的通量选择。它的优势可以用三个词概括:全覆盖、快速读和自由测。它不仅能够轻松应对复杂序列的挑战,而且单次测序成本低、无需凑样、随测随停,能实时输出测序结果。WT02在生命科学领域有广泛的应用场景,比如,它能快速识别病原微生物并且快速溯源;准确完整检测复杂遗传病帮助更多家庭;获取基因组图谱推进生物多样性研究等。

WY01是一台高通量纳米孔测序仪,配套高通量高密度芯片,不仅具有超长读长和持久续测等性能,更能够全面覆盖复杂基因组序列。它可应用于数据通量需求更高的应用场景,比如大基因组、人基因组重测序、全长转录组测序和表观遗传学检测等。WY01的出现,填补了国内纳米孔测序领域高通量芯片的空白,多项关键性能处于全球领先的水平,它可加速疾病研究和诊断,促进跨学科研究合作,支持生物多样性和生态学研究。

在性能参数方面,两款纳米孔测序仪的测序读长均覆盖百bp至Mbp (1Mbp等于10的6次方)级别的读长范围,可满足从基础科研到复杂疾病研究的广泛需求;在测序时长与速度上,用户可根据实验需求在10分钟至72小时内完成测序,测序速度为350 - 420 nt/s,每分钟可以产生10Mb的数据,并且可实时获取测序序列结果。在测序准确率上,单次测序准确率为97%。在更深的测序深度下可实现99.99%的一致性准确率。 此外,WT02的单芯片孔道蛋白数高达4092个,单芯片实验室最大通量达50Gb(1Gb 等于10的9次方)。WT01在此基础上,单芯片将提供8倍数量的孔蛋白,将达到惊人的3万个蛋白孔,单芯片数据产量将提升到8倍。

生态赋能:给世界更好的选择

华大集团CEO、执行董事尹烨表示:“在过去的20年间,基因测序成本下降为千万分之一。短短9年的时间,我们从‘给世界多一个选择’,到如今实现 ‘给世界更好的选择’。100美元个人全基因组已经由华大团队率先实现,而10美元基因组,我们已经在路上。”

CyloneSEQ纳米孔测序仪发布后,超过70家科研及临床用户代表与华大共同签署合作协议,首批CycloneSEQ用户达成签约合作意向。

随后,超过140家科研机构及企业代表共聚一堂,正式宣布“SEQ ALL联盟”成立,该联盟旨在构建开放、透明的应用生态合作组织,基于“全读长”测序平台及多组学工具,凝聚行业之力,共同推动行业标准的制定与完善,提升行业技术水平及服务质量,为行业良性发展提供标杆,共同攀登生命科学技术高峰,同时更广泛地在卫生健康、科研等领域加以应用,推动“基因科技造福人类”进一步变成现实。

(受访单位供图)

编辑 李斌 审读 桂桐 二审 党毅浩 三审 周国和

(作者:深圳特区报记者 闻坤)
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