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华大智造首发全新“桌面”测序实验室及多款自动化产品,加速基因测序移动智能时代到来

2019-10-25




汪建(华大集团联合创始人、董事长)致辞


20191025日于深圳召开的第十四届国际基因组学大会(ICG-14)上,华大智造重磅发布了其自主研发的新型一站式测序解决方案,包括首款全新便携式基因测序系统DNBSEQ E系列,以及与该测序系统配合使用的模块化数字物实验室DNBelab D系列。华大智造表示,该解决方案可根据用户使用场景和需求,定制化组合或升级通量,为行业提供理想的整体解决方案。整套设备小巧便捷,且不受使用环境限制,桌面摆放面积不超过0.1平米。同时,该解决方案还实现了高度自动化,整个过程手动步骤操作时间不超过10分钟,从DNA样本到报告最快可在8小时内完成。


除此之外,华大智造还在会上推出了另外两款最新产品,包括一款可以“装进口袋的单细胞实验室”——新型DNBelab C系列单细胞组学系列产品,和基于抗体的测序试剂系列产品。以上多款便携式、智能化、低使用门槛的基因测序产品,为开启基因组学新时代注入了新生力量。


华大智造首席执行官牟峰表示:“过去在很多领域我们处于跟随阶段,但在生命科学领域,我们与世界基本保持同步,并有能力做出引领性的成果,近几年华大智造在前沿技术上不断创新,产品布局已趋于完善与全面。”


全干式设计,一站式便携测序解决方案

近几十年来,基因测序技术和平台不断升级迭代,除了测序通量和读长的进步之外,基因测序仪也向着便携、快速、智能等方向发展。作为本土成长、全球领先的基因测序设备研发制造商,华大智造一直致力于测序技术的突破和创新,以满足研究人员和临床医生对基因测序的多元化需求。自成立以来,华大智造先后推出了拥有完全自主知识产权的高、中、低不同通量基因测序仪,并配套研制了多种建库试剂盒。201810月,华大智造突破性地发布了全球日生产能力最强的基因测序仪——DNBSEQ-T7(原产品名MGISEQ-T7),堪称“超级生命计算机”DNBSEQ-T7专注于最大化日生产能力不同,华大智造本次发布的新型测序系统聚焦于便携式、智能化等未来发展方向,再次为生命科学设备制造业带来了惊喜,可谓DNBSEQ-T7之后的又一款测序利器,进一步满足了更多元的测序需求。


作为便携式测序系统,DNBSEQ E系列产品打破常规,采用全式结构设计,将传统测序仪中的湿系统,即液路系统,集成在一卡式的测序芯片上,不仅试剂用量更节省,而且测序速度更快,同时大幅减免了仪器的日常管路清洗与维护。此外,由于机内无传统液路及光学系统,因此DNBSEQ E系列产品无需超净间,能够适应灵活多变的操作环境;整台设备占桌面积不超过0.1平方米,十分小巧便携。


如果说DNBSEQ E系列是移动的超级测序魔方,那么与该测序系统相辅相成的模块化数字生物实验室DNBelab D系列产品,则是整套测序解决方案中实现贴合用户需求的前提和保障。据介绍,DNBelab D系列利用数字微流控技术实现对液滴在纳升级到微升级的精准操作和控制,将传统的样本预处理系统中的制备过程集成在一张芯片上,全流程高度自动化,无需人工干预。目前,该设备已涵盖多款通过验证的功能模块,可根据用户使用需求和操作习惯,定制化构建贴合实际应用场景的模块化数字生物实验室。


DNBSEQ E 便携式基因测序系统

DNBelab D 模块化数字生物实验室


整体而言,这套全新的一站式测序解决方案可根据用户的使用需求和操作习惯,按需定制化组合、通量升级,亦可独立运行。DNA到数字化文库构建,再到上机测序和下机报告,整个过程手动步骤操作时间不超过10分钟,十分易于操作,且不受操作人员的技术背景限制。同时,由于CMOS传感器可直接从DNB阵列同时读取DNA序列信息,因此进一步大幅缩短了测序时间,从DNA样本到报告最快可在8小时内完成。鉴于该方案周转快速、操作简单、准确性高、体积小巧以及操作环境要求低等特点,该解决方案适用场景广泛,不仅可用于基础科研应用,还适用于临床级应用,如肿瘤基因检测、病原快速鉴定、生育健康,更可扩展至司法现场检材、野外勘察、环境检测等。


便携式单细胞组学产品及CoolMPS高通量测序试剂套装同期发布

除了新款测序解决方案,会上华大智造还相继发布了新型DNBelab C系列单细胞组学系列产品和基于抗体的测序试剂系列产品。


华大智造介绍,DNBelab C系列单细胞组学系列产品致力于为所有生命科学实验室提供使用便携、经济、用户友好的单细胞研究整体解决方案,现阶段产品包括DNBelab C4便携式单细胞系统、DNBelab C系列单细胞RNA文库制备套装。与新款测序系统异曲同工之妙的是,作为“可装进口袋的单细胞实验室”,整套装置重量仅220克左右,无需电源和其他设备投入,由负压驱动液滴生成。十分小巧便捷,可在“掌上”实现。通过DNBelab C4便携式单细胞系统,单细胞分选及加barcode只需轻轻一拉即可完成,实现了高度自动化,极大简化了操作步骤以降低用户使用门槛。在细胞通量上,该方案每次可捕获1000~4000细胞,双胞率(Multiplet Rate)为1%-5%。搭配DNBSEQ-T7MGISEQ-2000[1]MGISEQ-200[1]三款不同测序系统,可充分满足不同的用户需求。据悉,该方案搭配DNBSEQ-T7,可实现日通量近百个样本,获得十万级别细胞数。搭配其系列基因测序仪及推荐的单细胞分析软件,则能够实现从细胞悬浮液到被标记的单个细胞RNA文库,再产出高通量测序数据及分析结果,真正在本地一站式完成单细胞测序全流程。

DNBelab C4 便携式单细胞系统


另一值得关注的点是,华大智造还发布了基于抗体的测序试剂系列产品——CoolMPS 高通量测序试剂套装。

CoolMPS 高通量测序试剂套装


在本月召开的美国人类遗传学会(ASHG)年会上,华大智造曾展示了CoolMPSTM测序化学方法的测试结果,表明CoolMPSTM方法在DNBSEQ测序平台上产出数据结果与现有平台相当。


从根本上说,CoolMPSTM是一种独特的化学方法,可避免传统测序方法中积累的DNA“疤痕并影响后续reads的准确性。CoolMPSTM在其测序过程中引入了未标记的核苷酸和四种荧光标记的抗体,以识别结合的碱基。在这个新过程中,在每个测序循环中都添加了天然碱基,不存在因为碱基上的疤痕而影响荧光信号的现象,从而获得更高的准确性和更长的测序读长。


通过这些先进的新技术和工程技术,本次华大智造发布的CoolMPS高通量测序试剂套装能在提高测序质量的同时,降低测序成本,具有突出的成本效益。这将有助于推动基因组学健康监测以及其他需要全面、准确和可负担的基于测序的检测应用,引领大规模平行测序朝着更高效、更准确的方向发展,进而扩展大规模平行测序的应用领域。


结语

纵观本次发布会,智能化、便携化、自动化成为华大智造新品的主旋律。可以预见,伴随着基因测序迈入更多细分市场,高性价比、用户友好型产品将越来越受到用户青睐。本次发布的多款新产品将有助华大智造进一步拓展多样化的测序市场,为其带来高速增长的机遇。


BGISEQ-500DNBSEQ-T7,再到最新发布的DNBSEQ E系列测序仪,华大智造经过多年攻坚,实现了基因测序核心技术的自主研发与再创新,打破了基因测序上游仪器研发领域欧美寡头长期的垄断态势,这也将促使华大智造在未来激烈的竞争中突破重围,实现弯道超车。

(注1MGISEQ-2000MGISEQ-200在欧盟及部分海外国家产品名称切换为“ DNBSEQ-G400DNBSEQ-G50 ”。)


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