精彩分享丨王谷丰教授:从下一代测序(NGS)到下一代生物学技术

文摘   2024-10-18 19:41   广东  


前言

下一代测序技术是21世纪生命科学研究领域里程碑式的突破,它为疾病诊断、个性化医疗、物种多样性研究乃至合成生物学等领域开辟了广阔天地。

10月13日,由邦勤资本、国药励展联合主办,中原科技城、松山湖科学城协办的“2024医疗器械核心技术论坛”在深圳成功举办。论坛期间,王谷丰教授分享了《从下一代测序(NGS)到下一代生物学技术》的主题报告

王谷丰教授是赛陆医疗的联合创始人和首席科学家。他曾任美国北卡罗莱纳州立大学化学系教授,专注于分析化学和超分辨荧光成像研究,曾在各重要期刊发表SCI论文80余篇。以下是王谷丰教授的精彩发言。


二代测序 大有可为

二代测序市场稳步增长,传统应用包括肿瘤、病源检测,新兴应用如单细胞测序、合成生物学等呈现爆发性增长。


二代测序技术的挑战


测序酶对序列具有偏好性,导致在某些位置错误频率高于平均水平,从而影响测序的准确性和可靠性。


AI在测序中的应用

赛陆医疗基于AI驱动的测序酶设计,筛选了可以满足高保真、长读长的测序需求的100余种测序酶。

赛陆医疗测序平台在适配酶和边合成边测序碱基原料的出色表现,使其假阳位点数是所有测序平台中最优的,比国际龙头企业的产品低约一个数量级,实现了对国际先进水平的超越。


产品特点:快、准、长、衡

赛陆医疗通过技术积累与创新,如采用了高保真测序酶、创新测序芯片,所开发的测序仪产品具有快、准、长、衡的特点。

快:SE50低通量测序仅需3.5小时就可以下机。

准:极高的准确率,q40大于80%。

长:创新的测序酶,可以做到PE400、SE500测序。

衡:对于碱基极不平衡的全基因组甲基化测序表现优异,测序原始数据质量不仅达到了行业标杆,更在多个关键指标上表现优秀。


空间组学产品:高分辨率、高探针密度

生物学技术发展一般会有两个方向,深度和广度。深度可以是分辨率,从细胞到单分子,单分子成像改变了人类研究生物学的方法,从以前跑胶研究分子之间相互作用,到现在可以直接观察生物分子在体内怎么发挥作用。

王教授以前做过单分子成像的工作,做到后来经常有力不从心的感觉,因为生物学的过程通常都是非常复杂的,不是一种分子,是几十种、上百种分子。另一个维度上,人们可以把组织打烂,研究所有的分子,得到基因组,蛋白组等多组学的海量信息,人们得到了通量,但失去了分辨率,所以生物学下一步的发展方向必然经历分辨率和通量的结合,而空间组学就具有这个特点,它就像一个超级显微镜,可以看到所有的分子的位置及相互作用的网络。

赛陆医疗利用捕获芯片技术,实现了高分辨率和高探针密度的空间组学分析产品,其核心就是捕获芯片。芯片表面通过原位扩增的技术种植上高密度探针簇,探针簇的大小和密集程度决定了分辨率的高低,而探针簇的表面浓度决定了检测方法的灵敏度。探针簇由随机生成的空间条形码序列SBC、UMI序列和Poly T序列等核心序列组成,通过解析空间条码序列与坐标位置的映射关系,得到带有序列信息的空间转录组芯片。使用时,将组织铺到芯片上,裂解捕获以后进行逆转率,然后进行收割建库测序,最后构建空间转录组图谱。

赛陆医疗的空间组学产品可以做到行业顶尖的1um分辨率,探针密度高达1.8万根/平方微米,是目前所有报道中最高的。

此外捕获探针灵活可调,不仅可以用来捕获mRNA,还可以用来特定序列,实现转录组与空间16S、ATAC共检等。

赛陆医疗空间转录组支持5-100um多级bin尺寸分析,在饱和度相同的情况下,捕获的UMI是竞品的数倍。这里展示一些在进行中的项目,相关论文会陆续发表。

                                                                            本文来源于微信公众号:邦勤资本 








关于赛陆医疗


赛陆医疗创办于2020年,是国家高新技术企业和国家专精特新小巨人企业,专注于开发自主知识产权的上游测序平台,并基于其上构建了全球领先的超分辨空间组学平台,实现基因组学和空间组学产品的自主开发及科研临床端转化。公司突破了以往测序和组学产品在通量、成本、分辨率、自动化等方面的瓶颈,取得欧盟CE-IVDR等多项关键认证。公司发展迅速,现拥有国际领先的测序和组学平台,可以为中下游应用提供全面的解决方案,产品畅销海内外。





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