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向个性化医疗迈进 |
Life Technologies在中国发布个人化操作基因组测序仪Ion Torrent |
3月17日,2011年生命科学新技术报告会上,Life Technologies向300多位来自生命科学与生物技术研究机构、医疗系统、公安机关、食品卫生系统等机构关注生命科学技术的人士详尽介绍了利用半导体芯片实现高通量测序的Ion Torrent个人化操作基因组测序仪。
Life Technologies的Jonathan Rothberg(Ion Torrent的创始人和董事长)在近期于旧金山召开的分子医学三方会议上表示,Ion Torrent已完成对芯片巨头英特尔的创始人之一戈登·摩尔的基因组进行测序,令摩尔成为第一个用“post-light”测序技术测序的人类基因组。摩尔的基因组覆盖度比在其他新一代测序平台上测序的人类基因组“更为均衡”。
芯片就是测序仪
Life Technologies中国市场部获悉,Ion Torrent 个人化操作基因组测序仪(Personal Genome Machine简称PGM)已正式在中国发售。据介绍,Ion Torrent 是革新性的半导体芯片测序技术平台。通过专有的大规模并行半导体感应器,对DNA复制时产生的离子流实现直接和实时的检测。当试剂通过集成的流体通路进入芯片中,密布于芯片上的反应孔立即成为上百万个微反应体系。这种独特的流体体系、微体系机械设计和半导体的技术组合,使研究人员能够在2小时内获取从10MB到1GB以上的高精确度序列。
打破摩尔定律
戈登·摩尔曾表示,集成电路中可容纳的晶体管数量将每两年翻一番。Rothberg表示:“Ion Torrent 技术的发展将超越摩尔定律。”
Life Technologies 最近宣布Ion 318芯片即将上市,它可将PGM个人化操作基因组测序仪每次运行的测序通量提高至1 GB,并可实现包括RNA在内的更多测序应用。新型Ion 318芯片预计可产生400万~800万个读取数据,Ion Torrent负责产品营销的高级主管Andy Felton预期,318芯片将会在今年9月份给客户提供试用,并在第四季度正式上市。与此同时,Life Technologies将推出RNA测序试剂盒和RNA分析软件与之配套。
之前与PGM 同时发售的Ion 314芯片上有大约120万个可用的传感器,每次运行产生约10万个高质量的序列,每个序列长度为100个碱基,测序通量为10 MB。就在一个月前,Life Technologies宣布即将发售的Ion 316芯片已经提升至610万个可访问的传感器,每次运行能产生100万个100个碱基的序列,通量达100 MB。这一切迅速的性能扩展正通过在每块芯片上组合比以往更多的传感器,以及更好地利用现有传感器,和增加读长等三方面来实现这一目标。
可扩展、简捷、快速
利用自然的生物化学原理研发的集中于一张芯片的测序技术拥有极其强大的可扩展性,为技术升级提供了广阔的空间,同时也节约了升级成本。在此基础上,由于其化学测序原理自然简单,无修饰的核苷酸、无激光器或光学检测设备,可达到极小的测序偏差和出色的测序覆盖均衡度,一台仪器即可适合各种测序通量需求的科学研究,在较短时间内获得真实可靠的实验结果。
另外,Ion Torrent操作便捷,真正实现了个人化操作。Ion Torrent还是一部高速且高效的测序仪器。早期的基因测序技术对某人进行全基因组测序,再加上之后的数据分析,需要数个月的时间才能完成整个过程。目前其他二代超高通量的基因测序平台进行全基因组测序及分析也需要几个星期或者一个月的时间。而Ion Torrent则可以在两个小时内完成相对高通量的测序通量,并得到精准的测序结果。
向个性化医疗迈进的一步
据悉,包括Ion Torrent在内的Life Technologies基因技术家族产品可广泛应用于医疗研究、法医鉴定、农作物研究、动物健康等多个领域,对人类生活与公共安全具有重大意义。
基因测序系统的开发与应用对医疗事业的发展,尤其是对受遗传基因影响较大的癌症的攻克意义重大。现有的对癌症的临床治疗方案基本上是依据成规进行用药,而在基因测序技术的推动下,医护人员可以根据病人在基因上的个体差异制定个性化的治疗方案。有关人士表示,Ion Torrent测序仪器的研发向真正的个性化医疗又迈进了一步。同时,该技术的应用还可提高人类对癌症的预知和预防能力,并为致力于此领域研究的专业人员提供一个更高效的平台。 (王璐)
《科学时报》 (2011-04-08 B2 综合报道)