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单分子测序4——单分子测序技术国内代表公司盘点
发布时间:2022-09-05 09:07:53浏览次数:
【临床分类】体外诊断 【应用领域】血液/生化 【作者】李芳 武瑾嵘
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丨导读

和义广业【行业分析】之测序技术系列,将系统介绍第三代测序技术(单分子测序)各大厂的详细情况。本篇系统介绍国内3家测序公司,其发展历程、技术原理、产品及融资信息等。

 

(七)齐碳科技[1]

 

1、公司介绍

 

齐碳科技创立于2016年,主要进行纳米孔基因测序仪及配套试剂耗材的研发,2022年发布纳米孔单分子基因测序仪QNome-3841

 

2、技术原理

 

通过电场力驱动单链核酸分子穿过纳米尺寸的蛋白孔道,由于不同碱基通过纳米孔道时产生了不同阻断程度和阻断时间的电流信号,由此可根据电流信号识别每条核酸分子上的碱基信息,实现对单链核酸分子的测序(如图)。

 

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图. QNome-3841测序原理

 

3、优势

 

小通量测序仪,8小时可产出1-1.5Gb数据,单次准确率达90%,无需PCR扩增,一致性准确率达99.9%。具有长读长(超过150Kbp)、实时、快速、小巧便携等特点。

 

4、产品

 

QNome-3841是国内首台量产型全自主研发纳米孔单分子基因测序仪,配套专有测序芯片Qcell-384以及建库、测序试剂盒,是一款小通量测序仪(如图所示)。

 

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图. QNome-3841芯片、试剂盒及产品示意图

 

5、融资情况[2]

 

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(八)真迈生物(瀚海基因)[3]

 

1、公司介绍

 

真迈生物创立于2014年,原名瀚海基因生物科技有限公司,其创始人贺建奎与Helicos渊源颇深,因此将Helicos tSMS技术引入国内,并创立了瀚海基因。2017年凭借第三代基因测序仪GenoCare的发布,瀚海基因成为了基因测序领域的明星企业,当时在第三代基因测序仪市场上,仅有美国、英国掌握有第三代基因测序技术,GenoCare的面世打破美英的技术垄断,填补了中国在基因测序的空白。由于2018年基因编辑婴儿的消息将瀚海卷入舆论之中,2019年瀚海基因更名为真迈生物重新运行。

 

2、产品

 

真迈生物双线布局的“单分子测序仪”“高通量测序仪”双平台模式可满足不同特点的用户需求,实现应用场景的全面覆盖,其中GenoCare 1600基因测序仪获得三类医疗器械注册证,另一款暂未取证。

 

(1)单分子基因测序仪GenoCare 1600

 

单分子基因测序仪GenoCare 1600(如图)是首款通过医疗器械临床试验的单分子测序平台,该测序系统聚焦在短读长、未经修饰的原始DNA片段(全流程无需PCR,定量分析更准确),但产品在测序准确率和测序时间上具有很大的有提升空间。

 

 

 

 

应用范围

生殖遗传:无创产前基因检测、胚胎植入前基因检测、拷贝数变异检测

病原感染:病原快检、扩增子测序、宏基因组测序;

肿瘤检测:用药指导、直接靶向测序;

科研应用:单细胞测序、RNA测序

最大样本数量 8/16/32个
测序读长 50bp
本周转时间 不超过24h

 

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图. GenoCare 1600

 

(2)高通量测序仪GenoLab M

 

高通量测序仪GenoLab M是一款具有通用用途的平台,可覆盖从生殖遗传、感染、肿瘤到动物检疫、分子育种、司法鉴定等多个应用领域,且拥有极高的检测灵活性,是目前唯一支持双芯片"滚动上机"的桌面式基因测序仪,单次运行可完成一个至几百个样本的检测工作。同时,其兼容主流NGS文库产品的能力也打破了行业垄断,助力基因检测企业突破上游技术平台的选择局限。

 

 

 

 

应用范围

生殖遗传:无创产前基因检测、胚胎植入前基因检测

传染感染:病原微生物宏基因组检测、耐药基因检测;

遗传疾病:单基因遗传检测、儿童药敏基因检测;

肿瘤检测:肿瘤用药指导

测序读长 单端测序50-150 bp、双端测序50-150 bp
样本周转时间 12-48h
数据质量 ≥80%的碱基分值高于Q30

 

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图. GenoLab M

 

3、融资情况

 

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(九)华大智造[4]

 

1、公司介绍

 

深圳华大智造科技股份有限公司(简称华大智造)成立于2016年,与上市公司华大基因同属华大集团,其主营业务为测序仪及配套试剂的研发、生产和销售,是华大基因的仪器、试剂供应商

 

华大智造在单分子测序技术方面的布局主要通过并购来开启的。2013年,华大基因花费1.17亿美元收购美国测序仪制造商Complete Genomics公司(简称CG)获得源头性专利布局后,以其技术为基础并不断自主创新,掌握了基因测序、文库制备、实验室自动化等多个领域的核心技术,并于2018年6月将CG转让给了华大智造,最终形成自己的核心技术DNBSEQ™ 

 

2、测序技术DNBSEQ™

 

  • DNBSEQ™测序原理

 

通过仪器气液系统将DNA纳米球(DNB)泵入到规则阵列芯片并加以固定,然后泵入测序模板及测序试剂;测序模板与芯片上的DNB的接头互相杂交,在DNA聚合酶的催化下测序模板与测序试剂中的带荧光标记的探针相结合;由激光器激发荧光基团发光,不同荧光被相机采集,经过处理将数字信号传输到计算机上进行处理,以获得碱基序列信息(如视频)。

 

  • DNBSEQ™测序技术包括:
 
-DNA单链环化和DNB制备

 

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图. DNA单链环化

 

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图. DNB制备
 
-规则阵列芯片和DNB加载

 

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图. DNB加载
 
-联合探针锚定聚合测序法,cPAS
 
在DNA聚合酶的催化下,DNA分子锚和荧光探针在DNB上聚合,洗脱未结合的探针,在激光作用下采集信号,获得当前碱基信息后加入再生洗脱试剂进入下一个循环;

 

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图. cPAS技术
 
-双端测序技术
 
利用DNA聚合酶的链置换特性实现DNB的双端测序,重新合成的二链拷贝数更多,能获得更强的荧光信号,提高测序的准确定;

 

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图. 二链测序
 
-碱基识别(Base calling)算法
 

3、产品

 

  • DNBSEQ-T7
 
产品特点 超高日通量
最大通量/RUN 6Tb
平均运行时间 PE150 24-30h
读长 PE 100-150

 

应用

用于全基因组测序、超深度外显子组测序、表观基因组测序、转录组测序和肿瘤Panel等大型测序项目。

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图. DNBSEQ-T7产品图
 
参考资料:
[1] 资料来源:齐碳科技官网、新闻等
[2] 信息来源:爱企查
[3] 资料来源:真迈生物官网、新闻等
[4] 资料来源:华大智造官网、新闻等 https://www.mgi-tech.com/products/

封面图来源:图片来自网络,侵删

作者声明:感谢本文参考资料作者,文中观点仅供参考,不恰当之处还望包涵指正,资料内容侵删。

作者:李芳 武瑾嵘

审核:李芳

项目要求

医疗器械、新材料、人工智能;

一定技术壁垒

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