盤點：2015年那些橫空出世的“非典型”測序儀

　　提及測序儀，那就不得不說Illumina和Thermo兩只“大鱷”。這兩家公司提供的測序儀占據了絕大部分市場份額。出于應對特殊政策的需要，國內的幾家企業也紛紛推出了“自己”的測序儀。放眼國際市場，有一些企業另辟蹊徑，研發出別具特色的測序儀，力圖從壟斷者手中分得一杯羹。小編今天就帶大家認識一下這些“非典型”的測序儀。

　　10*Genomics 的GemCode

　　本月初，10X Genomics公司宣布正式發售GemCode測序平臺。GemCode平臺能夠與現有的短讀取測序儀互補，產生長片段信息（10-100 kb），實現結構變異和單體型等分析。

　　GemCode技術的核心是對1 ng的DNA進行精確分區，形成皮升（pl）大小的液滴，其中包含分子條形碼。凝膠珠（Gel beads）是GemCode技術的核心部分。每個凝膠珠都帶有條形碼oligo的千萬個拷貝。每條oligo包含14 bp的分子條形碼以及與Illumina測序兼容的組分。這些凝膠珠在分區之后溶解，釋放oligo，啟動文庫構建。之后，數據分析軟件將10X Genomics條形碼的獨特能力與短讀取數據相結合，產生一種強大的新數據類型：Linked-Reads。在比對和變異檢出后，新的算法利用條形碼將來自同一條基因組DNA分子的短讀取連接起來。所產生的讀取長度在10-100 kb。

　　目前，多個機構已經開始使用GemCode平臺，Broad研究院便是其中一個。據悉，GemCode平臺的售價約為75,000美元，而耗材成本大約是每個樣品500美元。

　　Sigma Aldrich的 Genius 筆記本測序儀

　　近日，Sigma-Aldrich宣布與加州的創業公司GenapSys合作，共同推廣Genius測序儀。這款儀器的大小與筆記本電腦相似，而價格也可能相當。Genius DNA 測序將適用于診斷、農業、食品檢驗、生物能源以及法醫學等領域。

　　這款儀器采用基于聚合酶的邊合成邊測序技術，以及基于芯片的電子檢測，實現經濟的測序。GenapSys表示，這是一種真正小型的設備，價格僅相當于一臺筆記本電腦。它填補了Illumina或Ion Torrent尚未涉足的市場。不過，這家公司沒有公布任何性能參數，或此平臺上產生的測序數據，也沒有公布上市日期。之前，GenapSys科學顧問委員會的成員之一，斯克里普斯研究所的Eric Topol表示，這款設備的重量僅有幾磅，在讀長上表現良好。

　　Complete Genomics的Revolocity系統

　　2015年6月6日，華大基因全資子公司、人類全基因組測序的創新領導者Complete Genomics宣布正式推出其Revolocity?測序系統。澳大利亞健康服務公司Mater和荷蘭奈梅亨大學醫學中心成為Revolocity?測序系統的首批用戶。

　　Revolocity測序系統一年可完成10,000個全基因組測序，并將增加到每年30,000個——超越所有現有的測序方案。該系統也支持全外顯子組測序。它可以對人全血、唾液等各種樣本進行自動化的DNA提取，并將樣本進行文庫制備、測序和數據分析的無縫連接操作。該系統可以交付高準確度的小變異數據，包括單核苷酸多態性(SNP)、插入，缺失、替換、拷貝數變異(CNVs)和結構變異。

　　Oxford nanopore 掌上測序儀MinION

　　2015年4月，英國Oxford Nanopore Technologies公司推出了一款掌上測序儀MinION。該設備利用納米孔技術制成，體積小巧，價格便宜。而且，納米孔技術使得成千上萬個的超長堿基構成的DNA鏈在一個單通道中就能夠被解碼和識別，而不需要將長鏈分割成小短鏈一一破譯。

　　測序的開始是特異的酶將DNA片段化，再連接接頭。雙鏈DNA的一端被系住，讓測序過程更加容易。納米孔中的酶使其變成單鏈DNA，再通過納米孔。隨著單鏈DNA 通過納米孔，測序系統根據電流變化確定DNA序列。它能準確測序小基因組（比如細菌和酵母基因組），區分親緣關系很近的細菌和病毒，讀取人類基因組的復雜區域等等。MinION還可以插入筆記本電腦的USB接口，在屏幕上顯示數據生成的過程。

　　目前MinION已經遍地開花。加州大學的生化學家David Deamer用它來研究地球生命的起源；意大利生物學家用MinION，去測序坦桑尼亞南部的雨林的一種青蛙；NASA的科學家甚至計劃將MinION送到國際空間站，讓宇航員在微重力的情況下進行測試。