基因测序

您现在的位置: 首页 /  资讯

华大智造COO蒋慧:创新智造引领生命科技,国产自主工具赋能感染性疾病诊断

时间:2022-07-21作者:华大智造阅读数:341分享

IDD 2022 第三届感染性疾病诊断技术创新论坛将于2022年7月22日于杭州开幕,华大智造DNBelab-D4新品将在现场正式亮相。


论坛正式召开前,组委会采访了华大智造COO蒋慧女士,邀请其分享即将推出的新品信息。蒋慧女士同时介绍了华大智造在高通量测序技术领域的产品及优势,并就自动化和信息化产品在病原检测领域的亮眼表现与客户端的应用情况进行了深度剖析。


01 高通量测序技术为临床感染性疾病的诊断提供了精准、高效的病原检测工具,请问华大智造在这一领域有哪些产品?这些产品的主要优势有哪些?


蒋慧女士:华大智造始终秉承“创新智造引领生命科技”的理念,围绕着生命科学研究和产业化中所需要的核心工具,持续加强研发和产业化投入,现已布局基因测序仪业务、实验室自动化业务、新业务三大板块,这三大业务线可以为精准医疗、公共卫生、农业等领域赋能,提供实时、全景、全生命周期的生命数字化设备和系统。


在病原检测领域,华大智造可提供多元化的基因测序仪、实验室自动化、实验室管理系统等,满足不同应用场景下病原检测的需求。基因测序仪目前DNBSEQ-E5、MGISEQ-200、MGISEQ-2000以及DNBSEQ-T7等,覆盖低、中、高通量,实现最少一个样本,最多上百个病原微生物样本的全基因组测序、靶向测序、宏基因组以及宏病毒组测序。


特别值得一提的是,MGISEQ-200、MGISEQ-2000以及DNBSEQ-T7获得了国家药品监督管理局(NMPA)的批准,适用范围涵盖来源于人体样本的脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),满足不同临床样本的检测需求。我这边着重介绍几款公共卫生领域和临床常用测序仪。


首先介绍的是MGISEQ-200,这是一款小巧灵活且性能强劲的高通量基因测序仪,搭配大小两款测序载片。采用小芯片测序,可在10小时内完成SE100测序,数据产出100M reads,以宏基因组为例可以完成4个样本测序。采用大芯片测序,可在13个小时完成SE100测序,数据产出500M reads,以宏基因组为例可以完成12-15个样本测序。这款仪器既能满足快速交付,又能满足不同样本量的上机需要,现已成为中小型实验室首选测序仪。


针对疾控用户在传染病防控中对快速测序和精准测序的双重需求,中国疾病预防控制中心传染病预防控制所和华大智造联合开展科研攻关,推出了多时点测序数据输出及序列分析技术(简称BBS技术),可以实现在SE40、SE100以及PE100分别进行数据分析和报告,能够在更短时间快速获得初步病原微生物鉴定结果,也可以支持后续的拼接组装研究,该技术将作为创新型技术支持我国公共卫生体系中病原微生物基因组学分析。



图1.华大智造MGISEQ-200基因测序仪


此外,MGISEQ-2000是一款全能型桌面测序仪,同样搭载大小载片类型,单次可运行1-2张载片,因此可以提供多种不同的载片组合方式,供不同样本规模的用户灵活选择,目前也是大中型病原微生物检测中心实验室优选基因测序仪。华大智造今年发布了基于MGISEQ-2000上PE300长读长的测序试剂,针对病原微生物方面可以支持16S/18S/ITS测序,实现更多样本靶向分析,提供通量更大、数据质量更优的工具选择。


 图2.华大智造MGISEQ-2000基因测序仪


最后和大家介绍我们最小型化的基因测序仪DNBSEQ-E5,占桌面积仅为0.1㎡,目前使用快速测序试剂可在3.5小时内完成SE100测序,包含从DNB加载至FASTQ文件输出的全流程。此款仪器具有体积小、重量轻、测序速度快、操作简单等优势,大大降低了基因测序仪的使用门槛。现已成为病原微生物靶向测序的最优选择,并且满足野外环境移动检测等特殊应用场景需求。


华大智造DNBSEQ-E5测序仪及配套建库试剂盒和自动化建库系统,在多地疫情防控中,协助当地疾控实现了12个小时完成新冠基因组鉴定的任务。具有准确度高、速度快、操作简单等特点,使得更多疾控中心具有本地化“一锤定音”病原鉴定能力。


图3.华大智造DNBSEQ-E5基因测序仪


华大智造高通量测序设备不仅仅在国内助力公共卫生和临床诊断领域的病原微生物检测,也为70多个国家和地区提供核心设备,在瑞典、法国、澳大利亚、南非、巴西等国都协助开展病原微生物基因组研究和临床检测。


02 您刚提到华大智造推出了多款自动化产品和信息化产品,那么这些产品在应对病原微生物检测时,有哪些突出亮眼的表现?


蒋慧女士:华大智造从2016年就开始开展实验室自动化产品开发,在病原微生物检测上也可以提供多种核心仪器设备支持,从样本前处理(分杯)、样本提取到文库构建等环节,实现合规化、规模化、自动化、标准化、信息化、智能化。这些产品同样可以根据样本数量、样本流程进行高中低通量不同方案选择,涉及华大智造自动化MGISP-NE系列,SP系列,STP系列多款产品。


在新冠疫情之初,华大智造紧急开发了MGISTP-7000、MGISTP-3000自动化分杯系统,是行业内从零到一的创新型产品。可支持样本采集管原管带盖上样,自动化样本条码识别、自动化开盖、自动化管转板分液,以及样本采集管的自动化关盖和回收,同时内置负压过滤系统,这些设备大大提高了核酸筛查的效率,降低了出错的概率,节省了人力和实验室空间压力,保障了人员安全。比如,MGISTP-7000可在40分钟内完成192管样本的自动化分杯工作,支持10混1和20混1样品管上样,2台设备即可达到日通量1万管,最高日检测20万人份。


图4.华大智造自动化设备


同时,华大智造推出的自动化核酸提取设备MGISP-NE32、MGISP-NE384,自动化移液建库设备MGISP-100、MGISP-960可以满足不同通量自动化提取和建库的需求、也可兼容多家第三方提取试剂及文库构建试剂,这些自动化设备也已经和基因测序仪进行联合验证,能够实现从样本前处理到数据产出过程的标准化和自动化,针对高中低通量实验室均可提供经过验证的方案。


MGISP-100是一款低通量的自动化样本制备工作站,单次可完成1-16个样本的自动化建库。MGISP-960是一款高通量的自动化样本制备工作站,单次可完成8-96个样本的自动化建库。两款工作站都内置PCR仪、磁力架模块、震荡模块、温控模块、紫外消毒系统和HEPA系统,可以替代人工完成核酸提取、文库构建等一系列分子实验操作在地市级疾控实验室我们为用户提供了MGISP-100搭配MGISEQ-200的产品组合,对于省级疾控中心、病原检测中心实验室我们可以提供MGISP-960搭配MGISEQ-2000的产品组合。这些产品组合可以提供多元化的自动化建库和测序通量,满足用户对新冠、宏基因组快速病原鉴定、单菌全基因组测序的日常应用需求。


截至2021年,华大智造移液工作站已适配流程多达128项,其中通用第三方流程28项,可以快速满足前端客户多元化的建库流程需求。同时,基于MGISP-960我们开发了图形化、可视化、拖拽式流程编辑器WDesigner,终端客户可以轻松实现复杂实验步骤的模块化组合,自由编辑自有流程。

华大智造一直注重实验室信息管理系统的布局。信息管理系统是自动化、智能化的灵魂部件。实验室信息管理系统的应用,实现了标准高效的实验过程管理,大大减少了实验人员精力投入,同时也可赋能合作伙伴们搭载华大智造的“中央指挥系统”和“数据管理系统”。


在疫情期间,我们推出了应对新冠大规模核酸筛查的高通量集成式自动化核酸检测舱、集成式自动化核酸检测车等产品,内部搭载的就是华大智造不同系列的自动化设备和实验室信息化产品。它们经过抗疫实战的检验,实现了华大智造在公卫领域全流程组合产品的布局。


03 在病原检测领域,请问华大智造的设备在客户端的应用情况如何?


蒋慧女士:华大智造所研制的核心工具旨在赋能科研和产业发展,我们一直都非常注重和合作伙伴共同合作,进一步去推动公共卫生精准防控,病原领域精准诊断。目前华大智造基因测序仪以及实验室自动化等产品在科研机构、疾控系统、企业临床检测中心、医院都有大规模使用。


以疾控系统为例,华大智造DNBSEQ-T7在2020年初作为首批应急获批产品,参与了新冠病毒研究以及溯源工作。中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所、山东第一医科大学等单位,在疫情初期采用DNBSEQ-T7对9名新冠患者肺泡灌洗液和分离培养物进行病原微生物高通量测序,首次证明本次新冠病毒并非SARS病毒进化而来,并确定了其进化分支。


在过去两年时间,华大智造也在多地参与了疾控测序平台搭建,助力多地疾控中心疫情的精准防控,比如广东Delta病毒传播链的溯源以及临床特征研究、今年5月份CDC Weekly杂志上报道的关于上海首例OmicroBA.5变异株的发现等等,华大智造高通量测序平台,得到了疾控专家的广泛认可。通过国产测序仪支持我们国家公共卫生防控体系搭建,也确保了遗传信息和数据安全的自主可控。此外,瑞典、南非、澳大利亚等国家也利用华大智造DNBSEQ平台产出了大量新冠病毒基因组数据,对于追踪病毒突变做出了非常重要的贡献。


在临床上华大智造DNBSEQ测序仪也一直是非常受欢迎的基因测序仪,目前已经和行业内多家企业达成战略合作,包括金匙、微远等,通过行业合作的共同力量,推动基于测序技术在病原微生物精准诊断方面的应用。


04 除了上述提到的多款明星产品,可否再为我们分享一下华大智造的即将推出的新品?


蒋慧女士:2022年华大智造针对病原检测领域的核心需求,例如更高的时效性、更灵活的样本检测量等,研发上新和升级了多款产品,为用户提供更多的选择。如我们的MGISP-Smart8自动化移液工作站、DNBelab-D4数字化建库仪等。


创新是华大智造的核心基因,对创新的坚持促使我们自成立以来每年都能够推出多款新产品。针对病原领域发展中目前的困难和瓶颈,包括标准化、检测速度等问题,今年我们推出了新的自动化样本制备和基因测序仪产品。此外,在样本保存、样本提取、文库制备方法上也有多款试剂盒上新,希望华大智造这些新产品能够在病原领域为大家提供更多工具支持,赋能产业进一步的快速发展。


关于这些新品详细介绍,欢迎大家关注我们的官网以及我们在2022年7月23日的新品发布卫星会。