四川在线记者 徐莉莎
在生命科技领域的基因测序赛道上,一家成都企业又一次站上了领跑全国的制高点。
12月10日,成都齐碳科技有限公司(以下简称“齐碳科技”)举行线上新品发布会,发布了全自主研发的纳米孔基因测序仪QNome-3841及配套芯片和试剂,宣布其位于成都天府国际生物城的生产基地竣工。这意味着齐碳科技正式打通研发成果转化的“最后一公里”,进入产品市场化阶段,将助力中国基因测序上游领域的弯道超车。
国内首台即将量产的全自主研发纳米孔基因测序仪QNome-3841
首台即将量产的四代测序仪发布 开启纳米孔基因测序国产化时代
每个人身体内都含有大量DNA,DNA信息与人体健康息息相关。目前,基因测序技术经过了几轮迭代,通量由低变高,测序读长由短到长,成本由高变低,测试时长缩短,产品外形愈发小型便携,应用场景也在不断拓展。
如,芯片之于通信行业,基因测序仪是整个基因产业链的核心。基因测序产业链上游的基因测序仪及配套试剂是整个产业链壁垒最高的部分,它对产业化和工程化的要求极高。
谁也没想到,在四川成都,一家默默无闻的企业,突破了海外对单分子基因测序仪设备的垄断,成为国内唯一、全球唯二通过自主研发踏上纳米孔基因测序产业化之路的企业。
齐碳科技首席科学家、联合创始人白净卫
“2021启·齐碳科技新品发布会”发布会上,齐碳科技联合创始人兼首席科学家白净卫发布了国内首台全自主研发、即将量产的纳米孔基因测序仪QNome-3841,及配套测序芯片Qcell-384和试剂盒。
白净卫介绍,QNome-3841定位为一款小通量测序仪,8小时可产出1-1.5Gb数据,单次准确率达90%,一致性准确率(50x)达99.9%。读长是四代测序仪天然的优势,齐碳内部已使用此款设备完成了读长大于300Kb的测序实验。
齐碳科技联合创始人谢丹
纳米孔测序的核心是一个内径1.2纳米的蛋白孔道,当DNA单链通过孔道时,不同的碱基会对孔道内的电流产生不同程度的阻断,从而形成变化的电流信号,再通过算法把机器捕捉到的电信号转换为碱基序列。
原理看似简单,但在纳米尺度上“跳舞”,涉及多个前沿学科的技术交叉,要转换为成果样机并不容易。
虽然早在1989年,就有人提出了纳米孔基因测序的理论模型,但由于缺乏成熟的制造技术,纳米孔基因测序仪的制造几乎一直停留在图纸上。齐碳科技去年9月发布它的第一款产品,实现国内“0”的突破前,只有英国的牛津纳米孔科技公司一家拥有此项设备技术。此后,齐碳科技加速产业化步伐,再次实现技术研发和产品性能的双重突破,完成新产品定型并开始推向市场。
首款量产产品因直接测序、实时、小巧便携等特点,特别适合小型实验室、户外及对时效性要求高的应用场景。例如,临床应用时,可以做到来一个样本测一个样本,无需凑样,可大大缩短测序时间。
今年5月,基于自主研发的纳米孔基因测序仪QNome-9604,齐碳科技正式启动Alpha Test。本次发布会上,齐碳科技联合创始人谢丹公布了Alpha Test阶段优秀的测序数据:“单张芯片的最大孔数为325、最大产出数据量为1420Mb、最大N50为36Kb,最长reads为290Kb。”
谢丹表示,Alpha Test阶段的数据表现,证明QNome-9604产品的性能和可靠性符合预期,可以满足下游应用端的需求。随着研发不断进步,产品性能还将得到更快速的提升。
随着QNome-3841的发布和量产,齐碳科技成为国内第一家将纳米孔基因测序技术推向市场的高科技企业,纳米孔基因测序也迎来了国产化时代。
高榕资本创始合伙人张震表示,纳米孔基因测序仪的研发,是一次横跨生物化学、生物芯片、电子电路、人工智能等学科的技术攻坚。团队久久为功,成功推出国内首台可量产的全自主研发纳米孔基因测序仪。这也是中国基因产业的里程碑,引领中国基因测序产业上游弯道超车,展示了在前沿测序领域的“中国实力”。齐碳纳米孔基因测序仪在多应用场景下的数据表现,也验证了在四代测序长读长、低成本、测序快等优势之外,具备可以信赖的可靠性、准确性。纳米孔基因测序仪自动化、小型化、国产化未来可期。
国内首个纳米孔基因测序生产基地落户成都 年产纳米孔基因测序仪2000台
更让成都生物科技产业圈兴奋的是,齐碳科技位于成都天府国际生物城的生产基地正式竣工,新产品即将在此量产。届时,首批国产可商业化交付的纳米孔基因测序仪及其配套芯片、试剂耗材,将在成都生产发售。
竣工仪式现场
据悉,该生产基地总面积约4000平方米,共3层,总投资金额达2亿元人民币,设有办公区、展示区、蛋白生产车间、试剂生产车间、仪器生产车间,以及检验区域、仓库等各项功能区。
生产基地计划投产产品包括建库试剂盒、测序试剂盒、生物芯片、纳米孔基因测序仪等。投入使用后,每年将生产纳米孔基因测序仪2000台,配套检测试剂盒、芯片100万人份测试量。
成都天府国际生物城相关负责人表示,齐碳科技生产基地的竣工及新产品正式商业化,将加速成都乃至国内生物科技产业生态的发展,为相关产业发展提供标杆样本。
齐碳科技生产基地展示厅
过去一年中,齐碳科技已与本地的四川大学、四川大学华西医院等机构,在感染诊断、司法鉴定、肿瘤研究等领域开展密切合作。四川大学华西基础医学与法医学院侯一平教授表示:“全球法医实验室广泛使用DNA检测来侦破刑事案件。DNA测序对序列结构解析的优势有益于法医DNA分析。便携的纳米孔测序仪更加适用于犯罪现场分析,近来逐渐在法医领域崭露头角。我们釆用齐碳四代测序平台进行了法医遗传标记研究,获得了可喜的进展。”强强联合,将有利于成都乃至中西部区域在生命科学赛道的核心竞争力和综合影响力增强,从上游推动成都生命科学产业生态圈的加速构建。(受访者供图)