作為基因測(cè)序產(chǎn)業(yè)鏈的上游，基因測(cè)序儀及配套試劑是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈壁壘最高的部分。長(zhǎng)期以來，這一部分都由國(guó)外少數(shù)幾家公司壟斷，鑒于其在生命科技等領(lǐng)域的重要性，自主研發(fā)的基因測(cè)序儀也被稱為“國(guó)之重器”。
具有里程碑意義的人類基因組計(jì)劃(HGP)是通過一代測(cè)序完成的，歷時(shí)13年，耗資30億美金。目前，全球基因測(cè)序市場(chǎng)應(yīng)用則以二代NGS技術(shù)為主，全球測(cè)序儀裝機(jī)量預(yù)計(jì)已超過2萬(wàn)臺(tái)，其中Illumina公司的市場(chǎng)份額預(yù)估占比達(dá)80%。
然而，二代測(cè)序儀設(shè)備為百萬(wàn)元級(jí)，對(duì)于小型實(shí)驗(yàn)室及科研院所來說采購(gòu)門檻過高，另外也存在高通量芯片單次運(yùn)行成本也較高、測(cè)序時(shí)間較長(zhǎng)等問題。開發(fā)門檻更低、應(yīng)用場(chǎng)景更細(xì)、檢測(cè)速度更快的四代測(cè)序儀是目前全球的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。
澎湃新聞?dòng)浾攉@悉，12月10日，成都齊碳科技有限公司(下稱“齊碳科技”)發(fā)布了國(guó)內(nèi)首臺(tái)即將量產(chǎn)的納米孔基因測(cè)序儀QNome-3841，以及配套芯片和試劑。這意味著，齊碳科技成為了第四代基因測(cè)序技術(shù)的國(guó)內(nèi)唯一一家，同時(shí)也是全球第二家進(jìn)入到商業(yè)應(yīng)用階段的企業(yè)，國(guó)外壟斷基因測(cè)序核心技術(shù)的局面將被打破。
齊碳科技成立于2016年，采用納米孔鏈測(cè)序法原理作為基因測(cè)序儀研發(fā)的技術(shù)路線。所謂的納米孔鏈測(cè)序法，是指將單個(gè)核酸分子在電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)和馬達(dá)蛋白控速的雙重作用下，以連續(xù)的單鏈核酸形式穿過納米尺寸的蛋白孔道，當(dāng)不同堿基通過時(shí)，會(huì)對(duì)孔道內(nèi)的離子電流產(chǎn)生不同程度的阻斷，因此可以通過捕捉隨時(shí)間變化的電流信號(hào)來實(shí)時(shí)的識(shí)別其堿基排列信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單鏈核酸分子的測(cè)序。
齊碳科技此前的介紹中稱，其研發(fā)團(tuán)隊(duì)僅用4年時(shí)間完成了國(guó)外近10年的研發(fā)過程，于2020年成功推出產(chǎn)品樣機(jī)，且在蛋白工程、流體芯片、信號(hào)處理電器、軟件算法等幾個(gè)核心技術(shù)領(lǐng)域擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。2020年11月，齊碳科技還入選了由《麻省理工科技評(píng)論》評(píng)選的“50家聰明公司”榜單。
“QNome-3841是國(guó)內(nèi)首臺(tái)即將量產(chǎn)的全自主研發(fā)納米孔基因測(cè)序儀，搭載專有測(cè)序芯片Qcell-384以及配套試劑盒。”齊碳科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家白凈衛(wèi)博士在發(fā)布會(huì)上介紹，QNome-3841定位為一款小通量測(cè)序儀，8小時(shí)可產(chǎn)出1-1.5Gb數(shù)據(jù)，單次準(zhǔn)確率達(dá)90%，一致性準(zhǔn)確率(50x)達(dá)99.9%。
白凈衛(wèi)表示，讀長(zhǎng)是四代測(cè)序儀天然的優(yōu)勢(shì)，而齊碳內(nèi)部則已使用此款設(shè)備完成了讀長(zhǎng)大于300Kb的測(cè)序?qū)嶒?yàn)。他提到，首款量產(chǎn)產(chǎn)品因直接測(cè)序、實(shí)時(shí)、小巧便攜等特點(diǎn)，特別適合小型實(shí)驗(yàn)室、戶外及對(duì)時(shí)效性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景，例如臨床應(yīng)用時(shí)，可以做到來一個(gè)樣本測(cè)一個(gè)樣本，無(wú)需湊樣，可大大縮短測(cè)序時(shí)間。此外，QNome-3841為用戶提供一站式數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，兩種模式可根據(jù)測(cè)序場(chǎng)景進(jìn)行選擇。
此外，齊碳科技還宣布了其位于成都天府國(guó)際生物城的生產(chǎn)基地正式竣工。該生產(chǎn)基地總面積約4000平方米，共3層，總投資金額為2億元人民幣。計(jì)劃投產(chǎn)產(chǎn)品涵蓋建庫(kù)試劑盒、測(cè)序試劑盒、生物芯片、納米孔基因測(cè)序儀等。投入使用后，每年將生產(chǎn)納米孔基因測(cè)序儀2000臺(tái)，配套檢測(cè)試劑盒、芯片100萬(wàn)人份測(cè)試量。
值得關(guān)注的是，去年9月，齊碳科技發(fā)布了中國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)的四代納米孔單分子基因測(cè)序儀QNome-9604，填補(bǔ)了中國(guó)市場(chǎng)的空白，基于該產(chǎn)品的Alpha Test(由用戶在開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的測(cè)試)今年5月正式啟動(dòng)。在此次發(fā)布會(huì)上，齊碳科技也首次公布了QNome-9604在多領(lǐng)域、多場(chǎng)景下的表現(xiàn)。
齊碳科技聯(lián)合創(chuàng)始人謝丹博士表示，在Alpha Test階段，齊碳科技與病原體研究、遺傳病研究、腫瘤研究、司法刑偵、動(dòng)植物保護(hù)等領(lǐng)域的頭部企業(yè)、高校、科研院所等多家機(jī)構(gòu)開展合作，涉及70多個(gè)項(xiàng)目，1500多個(gè)樣本。項(xiàng)目涵蓋土壤宏基因組測(cè)序、疾病檢測(cè)、物種鑒定、基因組組裝、病毒分型、臨床病原檢測(cè)等。
謝丹介紹了Alpha Test階段的測(cè)序數(shù)據(jù)表現(xiàn)，“單張芯片的最大孔數(shù)為325、最大數(shù)據(jù)量產(chǎn)出為1420Mb、最大N50為36Kb，最長(zhǎng)reads為290Kb?！敝x丹認(rèn)為，Alpha Test階段的數(shù)據(jù)表現(xiàn)，證明QNome-9604產(chǎn)品的性能和可靠性符合預(yù)期，可以滿足下游應(yīng)用端用戶的需求。隨著研發(fā)不斷進(jìn)步，產(chǎn)品性能還將得到更快速的提升。
四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院侯一平教授在發(fā)布會(huì)上提到其中一種應(yīng)用場(chǎng)景，他表示，“全球法醫(yī)實(shí)驗(yàn)室廣泛使用DNA檢測(cè)來偵破刑事案件。DNA測(cè)序?qū)π蛄薪Y(jié)構(gòu)解析的優(yōu)勢(shì)有益于法醫(yī)DNA分析。便攜的納米孔測(cè)序儀更加適用于犯罪現(xiàn)場(chǎng)分析，近來逐漸在法醫(yī)領(lǐng)域嶄露頭角。我們釆用齊碳四代測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行了法醫(yī)遺傳標(biāo)記研究，獲得了可喜的進(jìn)展?！?/p>
齊碳科技方面稱，該公司正在加速構(gòu)建基于納米孔基因測(cè)序技術(shù)的生態(tài)平臺(tái)。齊碳科技CEO胡庚博士在發(fā)布會(huì)上說，“當(dāng)前的技術(shù)和產(chǎn)品僅僅是一個(gè)開始，未來齊碳將不斷加速技術(shù)、產(chǎn)品和場(chǎng)景的探究步伐，為用戶提供各個(gè)場(chǎng)景下‘從樣本到結(jié)果’的基因測(cè)序解決方案?！?/p>
（文章來源：澎湃新聞）
標(biāo)簽： 基因測(cè)序 中國(guó) 國(guó)產(chǎn) 量產(chǎn) 突破 產(chǎn)業(yè)鏈 壁壘 試劑 生命科
