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IND2024论坛报名倒计时7天,扫码领取限量免费参会名额:来源:肠道产业,尹哥聊基因,我是建设者 转自:基因谷编者按2022年,华大智造成功上市。同一年,Element Biosciences、Singular Genomics和Ultima genomics等新兴测序公司陆续发布测序仪器,雄心勃勃旨在夺得测序市场的一杯羹。那么,被Illumina公司主导的测序仪市场是否会发生革命性的变化?今天,我们共同关注测序仪。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。测序市场结构转型?如果你现在想要购买下一代测序(next-generation sequencing,NGS)仪器,那么你可能会听到像推销二手车式的推销语:“你想要短读长吗?当然,我们有。长读长?是的,这只是一个简单的附加功能。我来给你报价!……你去年才买了一台?别烦恼!我们有特别的折扣。此外,我们在试剂上也有很大的折扣。你想看看仪器吗?走到这边来……外观是不是很时髦?太大了吗?它还没有冰箱大!什么,你不喜欢这个颜色?但黑色现在很流行。你想知道精确度吗?我有图表展示给你!到我办公室来。……”如今,研究人员拥有了前所未有的选择。NGS行业在一年之内从少数玩家发展到一个拥挤的领域。过去10年里,世界各地的大部分测序工作都是在Illumina公司生产的仪器上完成的。这家总部位于圣地亚哥的公司在测序市场上占据主导地位。其他公司,如太平洋生物科学公司(PacBio)和牛津纳米孔技术公司(ONT),已经在这一市场赢得了一席之地。另外还有一些公司试图进入这个游戏,但并未能通过第一轮。但在2022年,随着该行业出现新进入者以及老牌公司推出新产品,这一状况可能会被改变。阿斯利康公司(AstraZeneca)肿瘤学与转化医学、表观基因组学高级总监James Hadfield博士表示,2022年是自2006年以来NGS发展最好的一年。这一领域的结构转变意味着什么?基因组学顾问Shawn Baker博士表示,这意味着“客户将不得不再次习惯要做出艰难的选择,而供应商也将必须记住如何为销售而战。”图. 总部位于圣地亚哥的Singular Genomics公司于2021年上市并发布了G4测序仪。春天的蓬勃几年前有传言说,Illumina公司的资深员工Molly He博士将成立一家新的NGS公司。直到2022年3月,当他的新公司Element Biosciences发布了台式AVITI平台,并宣传其具有精确度高,可选择合成长读长测序、价格低的特点,这一传言才终于得到了证实。另一家位于圣地亚哥的公司——Singular Genomics公司,推出了一款新的台式仪器,被称为G4。根据Singular公司的说法,它提供了高灵活性(有四个独立的流动槽)和高速的运行速度等优势。两款中通量测序仪器(AVITI和G4)都对标Illumina公司的NextSeq测序仪。 去年6月,当基因组学界正准备参加在佛罗里达州奥兰多举行的基因组生物学与技术进展大会(Advances in Genome Biology and Technology,AGBT)时,Ultima genomics公司推出了一款高通量测序仪器UG-100,有望与Illumina公司的NovaSeq相竞争,这让所有人都大吃一惊。关于UG-100的一切都是惊人的:模块,通量,标价,以及围绕它的声明。苏黎世功能基因组中心(Functional Genomics Center Zurich)、苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和苏黎世大学(University of Zurich)的基因组学分析小组负责人Catharine Aquino表示,她在考虑是否要购买一台UG-100测序仪。此外,她表示她所在的测序中心的一个目标是为该中心的用户提供最新的技术。该中心一直运行着两台NovaSeq,并对探索更低成本的技术感兴趣。测序成本越低,该中心能处理的项目就越大。但Aquino对新技术持谨慎态度。例如,尽管Ultima公司公布了每个基因组的目标价格,但该公司一直对其仪器的价格和实际规格含糊其辞。此外,在AGBT大会上,该公司只展示了内部生成的数据或与布罗德研究所(Broad Institute)合作生成的数据,而不是客户生成的数据。其中一些公开的数据招致了加州理工学院(California Institute of Technology)计算生物学教授Lior Pachter博士实验室的批评。Aquino也几乎没有听说过该测序仪的基础设备信息——测序文库的制备,机器的自动化程度,以及Ultima公司将提供的支持。她说:“对于任何一项新技术,所有东西都必须发挥作用,所有东西都必须优化,要有创造性。”新的NGS技术可能很酷,但如果只有少数几个实验室能让它工作,或者如果需要大量的支持,那么它就不会成功。她强调,根据她的经验,Illumina公司的工程和支持团队近乎完美。时机也很重要。Aquino说,她的团队的目标是找到一个采用新技术的最佳时间点。她说:“我们不能太迟,也不能太早,因为我们需要已经可以投入使用的设备。不过,我们宁愿早一点,也不愿晚一点。”总的来说,Aquino对NGS领域的发展感到兴奋。由于Ultima、Element和Singular等新公司的出现,这一领域变得更加活跃。她表示,现在正是“NGS技术形成”的时候。图. 2017年,Element Biosciences公司在加州大学圣地亚哥分校图书馆成立。秋季的回应在经历了一个相对平静的夏季之后,老牌公司在秋季做出了回应。2022年9月,Illumina公司举办了首届Illumina基因组学论坛,在论坛上,首席执行官Francis deSouza宣布了新平台的进展。在引人注目的头条新闻中,Illumina公司展示了NovaSeq X系列测序仪器,其中包括一组新仪器——NovaSeq X和NovaSeq X plus,旨在巩固Illumina作为NGS领导者的地位。虽然新平台可能与旧平台的名字相同,但德州农工大学农业生命研究中心(Texas A&M AgriLife Research)基因组学和生物信息学服务主任Charlie Johnson博士说,但是其他方面却存在很大不同。事实上,他断言,新仪器与旧仪器唯一的共同点是Illumina的标志。NovaSeq X采用了一种新的化学技术XLEAP-SBS。Johnson说,虽然XLEAP-SBS仍然是边合成边测序(sequencing-by-synthesis,SBS)——该测序技术的化学基础是由英国Solexa公司开发的,该公司于2007年被Illumina收购——但它使用了新的聚合酶、阻断剂、连接剂和染料。Illumina还强调了其试剂和运输计划的可持续性。尽管该公司的公告很及时,但重大进展要到2023年底甚至2024年才能真正实现。例如,XLEAP-SBS在2024年P4流动槽问世之前将无法在NextSeq上使用。尽管Illumina公司宣布每千兆字节的成本将为2美元(与目前的NovaSeq 6000 S4相比,每千兆字节的成本降低了59%),但这一目标要到2023年下半年推出25B(250亿个簇)流动槽后才能实现。Baker指出,这些新平台的上市时机可能是影响竞争结果的一个重要因素。例如,Ultima UG-100仪器,价格为1美元/Gb,可能会比Illumina公司的新产品更早推出。如果这种情况发生,客户在可以买到UG-100的前提下,可能就会选择它,包括那些原先可能会选择Illumina平台的客户。同样,客户有一年多的时间来问自己,“既然现在我可以用更少的钱、更低的样品成本买到Element公司的AVITI,为什么还要买尚未兑现承诺的NextSeq呢?”就在Illumina大会举办后的一个月,PacBio公司在洛杉矶举行的美国人类遗传学学会(American Society of Human Genetics,ASHG)上再次引起了基因组学界的轰动。该公司首席执行官Christian Henry表示,PacBio将借此机会纪念“公司历史上最大的飞跃”。PacBio公司宣布推出两款新仪器,其中一款是名为“Onso”的短读长仪器。它为该公司目前的长读长产品增加了一个新的维度(这一故事始于2021年,当时PacBio公司收购了Omniome公司及其短读长技术。)为什么客户会购买Onso而不是Element的AVITI、Singular的G40或Illumina的NextSeq呢?传统上,PacBio的客户有两个需求:高准确度和更长的读长。而且他们愿意为此买单。但Onso可能会改变这种看法。该平台不仅价格非常有竞争力,而且更精确的测序意味着更少的测序次数——这是具有成本效益的。“Onso的性能看起来非常出色。” Johnson指出。他补充说,他渴望看到更多的数据来证实这一想法。话虽如此,但他不明白为什么PacBio公司要在短读长测序市场上挑战Illumina。去年11月,PacBio公司在纽约举行的“投资者日”(investor day)上谈到了这一点。该公司表示:“客户虽然会倾向于某一种测序技术,但其实他们两种都想要。”Johnson认为,一些实验室也可能倾向于只使用一种品牌的测序仪,而不是使用PacBio进行长测序,使用Illumina进行短测序。除了Onso,PacBio还推出了一款新的长读平台Revio,它将取代该公司的主力产品Sequel IIe。尽管Revio使用了相同高精度的Hi-Fi化学技术,可以直接进行甲基化和结构变异检测,但该公司表示,Revio的性能比目前的Sequel IIe系统功能强大15倍。新的平台使PacBio以低于1000美元的测序成本进入了群体规模的基因组学。Aquino表示,在PacBio发布后的第二天,“我们立即收到了很多来自用户社区的咨询,询问我们什么时候能买到Revio。”公布的Revio规格允许研究人员从事过去因为成本太高或通量要求太高而无法实现的项目。“现在,我们可以获得与当前Illumina Novaseq价格相似的Hi-Fi技术,所以我们可以看到更多的项目会选择Hi-Fi测序,”Aquino表示,“他们将从Hi-Fi提供的读长中收集到更多的信息。”使用Revio的容易程度取决于他们之前使用长读长测序的经验。对于没有经验的用户来说,在Revio上制备文库可能是一个挑战。Aquino预测:“这将是一条学习曲线。”Johnson表示,就测序成本和容量而言,Revio听起来像是“一次巨大的飞跃”,而且它与PacBio公司经过长久验证的长读技术能很好地结合起来。尽管每年1300个人类基因组表明PacBio的吞吐量有所提高,但新的Illumina NovaSeq X的设计目标是每年处理2万个人类基因组。Johnson表示,如果考虑到机器的成本,很明显,“在临床规模上,Illumina仍然是一种成本低得多的对人类基因组进行基因分型的方法。”图.从左到右依此是Ultima公司的UG-100、PacBio公司的Revio和Illumina公司的NovaSeqX。美国之外在美国之外,其他NGS公司也希望抢占更多的市场份额。对Johnson而言,ONT公司的新产品PromethION 2 Solo(P2 Solo)“看起来很有意思”。P2 Solo是一款台式纳米孔测序仪,提供直接甲基化检测,使用Pore-C捕获染色质构象,直接进行RNA测序,并获得从短(20个碱基)到超长(400万个碱基)的读取长度。Johnson感兴趣的原因之一是成本——只需要1万美元。还有一家总部位于中国的测序公司华大智造(MGI),到目前为止,该公司一直以相对集中的方式部署其系统(主要在中国)。去年,华大智造解决了它在美国与Illumina有关的所有未决诉讼。因此,华大智造在2022年开始销售其CoolMPS平台,并计划在2023年初开始销售其他产品。Baker指出,华大智造公司很有趣,因为它和Illumina一样,拥有从非常低到非常高通量的广泛测序产品组合。华大智造并不是在追求Illumina错失的某个特定领域或利基市场——华大智造想要全部。Baker表示有一些亟待明确的问题,比如,华大智造有多大的能力来支持其平台实现全球范围的发布?还有目前存在的一些政治因素是否会影响其在美国获得真正的市场份额?展望2023Hadfield坚持认为,有足够的客户来支持许多新的测序选择。医学测序将继续稳步增长——也许是指数级增长。在非医学测序领域,有许多用户在呼唤更便宜的全基因组测序。Hadfield说,如果再加上制药公司的雄心壮志,我们可能会进入一个时代,在这个时代,临床试验中的测序默认是全基因组测序。他建议,如果1000美元可以实现300×全基因组测序,研究人员可能不再会为是否要选择800美元的全外显子组测序而烦恼。测序领域的新选择不仅包括新技术,还包括新公司。从历史上看,在测序领域,初创公司一直在争夺客户和市场份额。此外,许多有前途的NGS技术已经爆发出来,只是消失在黑夜中。新一波的NGS公司不会止步于2022年的重大公告。PacBio表示,它正在开发一种超高通量仪器,“将使Revio看起来像中等通量。”图像、数字、化学反应、半导体——关于这些新技术的一切都令人兴奋。但它们只有在有效的情况下才是好的。正如Aquino所说,“如果一种仪器承诺提高通量,但它没有实现,那就没有多大帮助。”国内:华大智造:已经有比较完整的测序仪组合,后续是不是会推出不同原理的测序仪,如纳米孔测序?真迈:发布会上提及过,可能会有超高通量测序仪;赛陆:之前已经提示过要推出类似Novaseq 6000的高通量测序仪;赛纳:中高通量测序仪一直在努力研发中;铭毅智造:据说希望推出针对不同疾病应用场景的测序仪?芯像:已经推出了基于光学的测序仪,后续计划推出基于半导体的测序仪;齐碳:按照ONT提示的经验,中高通量芯片的纳米孔测序估计还会更进一步,包括准确率更高的测序化学体系;安序源:已经提示了更高通量的芯片设计,后续产品化形态还未知;今是:从50万到100万再到可能的一千万孔的芯片?普译生物:纳米孔测序新秀应该会紧跟ONT和齐碳的产品发布路线。除了这些已知的玩家之外,还有:安图生物/思昆:控股子公司全力推进二代测序仪的开发中,看起来已经接近可以发布的阶段,预期明年发布?菲鹏/赛库莱特:之前收购了SequLITE Genomics,但一直没有太大进展,据说还在推进开发中,看明后年能不能推出?亚辉龙/珠海大道测序:亚辉龙持股52%,开发二代测序仪,据说已经接近产业化?中元汇吉:之前组建了团队在开发二代测序仪,但后据爆料解散了团队,计划可能已经终止;基蛋/江苏新序:控股子公司,开发二代测序仪,可能明年能有原型机?上海近观科技:2022年完成2亿元的天使轮,在开发纳米孔相关的测序仪,据说可能明年会有原型机;苏州德运康瑞/厦门德运芯准:控股子公司,在推进原位RNA测序仪,可能类似于10x Genomics的Xenium?国外:Illumina:暂时看不到下一步仪器发布的计划;明年会推出跟SomaLogic合作的蛋白组学产品;PacBio:收购Apton后会整合推出高通量短读测序仪;长读长上,计划有桌面台式机和超高通量的机器在研中,关注明年会不会有桌面长读长;ONT:短期内会以P2为主要抓手,但在新的PromethION及SmidgION芯片开发上会设计推动其他一些低通量机器,比如Mck1D;当然新的化学出来之后,本质上所有的机器都相当于升级了一次;Singular Genomics:计划明年推出高通量单细胞多组学机器PX的试用计划;Element Bio:暂时计划不详,不知道会不会推出更高通量的测序仪或者也进军蛋白组学、多组学领域;Ultima Genomics:UG100从去年宣布至今还没有商业化推出,UG作为明年AGBT的金牌赞助商,估计会有更大的计划和动作。除了这些浮出水面的玩家,其他可能还有:罗氏:可能在后年推出基于SBX化学的纳米孔测序仪,明年估计会透露更多信息;DNAe:英国公司,最早把自己的芯片技术授权给了Ion Torrent,但DNAe已经转向了“样本到报告”的测序检测,经历这么多年,并没有太大的商业化进展;Single Technologies:瑞典公司,3D测序,在NGS维度上叠加空间信息,通过共聚焦扫描图像实现高通量,值得关注;Depixus:英法两地的公司,基于磁力光谱的技术,更多揭示生物分子相互作用,似乎正在驶离DNA测序的方向;Roswell Biotechnologies:美国公司,将分子互作与标准微芯片兼容,推出分子电子芯片,更多用于单分子水平的精准测量,暂时不将测序作为重点。另外在纳米孔测序开发上,下面这些公司过去两三年偶尔有消息或者更新,至少还活着,但具体技术开发离产品化的距离可能都还长:Armonica TechnologiesINanoBioNooma BioGenvida其他相近领域上:Bionano:通过光学基因组作图技术OGM,最近宣布推出了Saphyr升级版的高通量的Stratys仪器,但似乎发了个寂寞,看不到太多信息;Nabsys:这家公司还没有死,采用电子基因组作图技术,去年有一些动作,猜测最终很可能被Hitachi收购掉,但商业化进展还看不太清楚;Genomic Vision:法国上市公司,分子梳技术,本质上与上面两家公司想做的事情类似,都是解决大的结构变异的问题,也在探索与新型治疗的QC结合。这三家公司很类似,本质上与测序还相差很大,但作为测序的补充,有一定的空间,但空间又不算太大。附录81家测序公司一览下面将盘点全球测序公司,带大家体验测序仪的“争霸战”。岛津网站:https://www.shimadzu.com.cn简介:1875年成立,日本核心技术:全自动化DNA测序系统是否属于单分子测序技术:否公司产品:DSQ-600L/S、DSQ-2000L/SDover Motion(Danaher)网站:https://www.dovermotion.com简介:1963年成立,2002年被Danaher收购核心技术:Polonator测序仪是否属于单分子测序技术:否公司产品:Polonator测序仪LI-COR网站:https://www.licor.com简介:1971年成立核心技术:自动化DNA测序系统是否属于单分子测序技术:否公司产品:Global IR2Amersham Biosciences(GE)网站:无简介:1981年成立,2004年被GE收购核心技术:自动化DNA测序系统是否属于单分子测序技术:否公司产品:MegaBACE 500、MegaBACE 1000、MegaBACE 4000、MegaBACE 4500Applied Biosystems(ThermoFisher)网站:https://www.thermofisher.com简介:1981年成立,2008年与Invitrogen合并改名为Life Technologies,2013年被ThermoFisher收购核心技术:基于光学模块的连接法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:5500 W、5500xl W、PRISM 3730测序仪、ABI 370A、AIF/LICOR、373、377、ABI 310、ABI 3700、RISA-384、ABI 3130/ 3130xL/3730xL/3500DX 等描述:寡聚物连接检测测序( Sequencing by Oligo Ligation Detection,SOLiD)通过荧光标记的8碱基单链DNA探针与模板配对连接,发出不同的荧光信号,从而读取目标序列的碱基排列顺序Illumina网站:https://www.illumina.com简介:1998年成立,规模≤10000人,美国核心技术:基于光学模块的边合成边测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:HiSeq系列、MiniSeq系列、NextSeq系列、NovaSeq系列、iSeq 100等测序平台描述:Illumina于2007年收购基因测序公司Solexa,从而进军基因测序市场,目前占据全球基因测序仪80%以上的市场份额;Illumina使用的是基于4-color/2-color光学模块的边合成边测序的测序技术菲鹏生物网站:https://www.faponbiotech.com简介:2001年成立,中国,菲鹏生物是体外诊断平台型企业,为全球体外诊断企业提供具备出色性能表现的IVD试剂核心原料、试剂解决方案和开放式仪器平台核心技术:高通量测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:SeqQ 100描述:SeqQ 100提供两种规格的测序流动槽,读长模式从单端35bp到双端150bp,未来将被用于胚胎植入前遗传学筛查、无创产前DNA检测、病原微生物宏基因组检测、遗传病筛查,肿瘤的早筛、伴随诊断和预后监测,是一款手动操作较少、人机互动友好的桌面型高通量测序平台术Lasergen(Agilent)网站:https://www.agilent.com简介:2002年成立,2018年被Agilent收购核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:采用光化学切割技术(Lightning Terminators),基于光学模块的合成法测序技术DNAe(DNA Electronics)网站:https://www.dnae.com简介:2003年成立,英国核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:LiDia测序平台描述:使用离子敏感场效应晶体管(ISFET)作为pH传感器,将DNA释放的化学信号(H+)转换为电流或电压,实现DNA测序BioNano Genomics网站:https://bionanogenomics.com简介:2003年成立,规模≤100人,美国核心技术:单分子光学图谱技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:Irys®和Saphyr™系统描述:基于纳米微流控芯片技术的单分子光学图谱技术(Direct Label and Stain,DLS),纳米通道保证单个DNA分子以线性伸展状态流过,便于绘制基因组图谱,该技术仅依赖于完整的高质量DNA提取ZS Genetics(倒闭)网站:无简介:2003年成立,总部位于美国马塞诸塞州,是利用显微镜的3G测序技术开发商核心技术:利用电子显微镜进行长DNA段的三代高通量测序是否属于单分子测序技术:否Helicos Biosciences(停止运营)网站:无简介:2003年成立核心技术:tSMSTM单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:HeliScope单分子测序仪Pacific Biosciences(PacBio)网站:https://www.pacb.com简介:2004年成立,规模≤500人,美国核心技术:基于光学模块的合成测序法是否属于单分子测序技术:是公司产品:Sequel II System测序系统、PacBio RS II System测序系统、PacBio RS System测序系统等描述:采用光学模块,基于零波导孔(Zero-Mode Waveguides)的单分子测序技术。零波导孔技术的主要功能是让光照亮固定了单个DNA聚合酶/模板分子的纳米孔底部,从而使碱基携带的荧光基团被激活并被检测到,大幅降低了背景荧光干扰锐博生物网站:https://www.ribobio.com简介:2004年成立,中国,总部位于广州,拥有15年以上在RNA合成与开发的丰富经验,包括siRNA、反义核酸、miRNA、CRISPR等是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无Complete Genomics(BGI)网站:https://www.completegenomics.com简介:2005年成立,2013年被华大收购核心技术:基于光学模块的连接法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:Blackbird测序平台描述:基于联合探针锚定连接技术(combinatorial Probe-Anchor Ligation,cPAL),结合光学模块实现高通量测序Oxford Nanopore Technologies网站:https://nanoporetech.com简介:2005年成立,规模≤500人,英国核心技术:基于蛋白纳米孔的单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:SmidgION、Flongle、MinION、GridION、PromethION测序平台描述:以α-溶血素来设计纳米孔,并将环式糊精共价结合在孔的内侧,当核酸外切酶消化单链DNA后,单个碱基落入孔中,它们瞬间与环式糊精相互作用,并阻碍了穿过孔中的电流,根据每种碱基特定的电流振幅,实现对单分子测序Intelligent biosystems(Qiagen)网站:https://www.qiagen.com简介:2005年成立,2012年被QIAGEN收购核心技术:基于光学模块的边合成边测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:GeneReader测序系统描述:基于Jingyue Ju研发的四色可逆终止子测序技术,开发了基于光学模块的边合成边测序的GeneReader测序系统。Intelligent biosystems于2012年被QIAGEN收购,2016年Illumina起诉QIAGEN侵犯了知识产权,导致QIAGEN停止在美国销售所有GeneReader测序系统,2017年相关诉讼达成和解Nabsys网站:https://nabsys.com简介:2005年成立,美国,2015年更名为Nabsys2.0,2016年被紫鑫药业收购67%股权核心技术:基于固态纳米孔的测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:High-Definition Mapping(HDM)平台描述:结合探针杂交技术,基于电子传导检测的固态纳米孔,实现单分子DNA测序技术;High-Definition Mapping(HDM)用于基因组长片段组装Eve Biomedical网站:无简介:2006年成立核心技术:在手机芯片上进行DNA测序是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无Lightspeed Genomics(BioSearch Technologies)网站:https://www.biosearchtech.com简介:2006年成立,2013年被Biosearch Technologies并购核心技术:基于光学模块的测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:结合Synthetic Aperture Optics技术,实现亚像素级别的光学模块测序技术iNanoBio网站:https://inanobio.com简介:2007年成立,规模≤20人,美国核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的纳米孔测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:采用场效应晶体管,结合CMOS的纳米孔测序技术Ion Torrent(ThermoFisher)网站:https://www.thermofisher.com简介:2007年成立,2010年被Life Technologies收购,2013年被ThermoFisher收购核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:IonS5/IonS5 XL、Ion Proton、Ion PGM测序平台描述:使用离子敏感场效应晶体管作为pH传感器,将DNA释放的化学信号(H+)转换为电流或电压,实现DNA测序Stratos Genomics(被Roche收购)网站:https://sequencing.roche.com简介:2007年成立,规模≤100人,美国核心技术:基于电信号的蛋白质纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:将多个具有高报告性的大分子( Xpandomer™ )组成替代物,利用检测器读取这些大分子穿过纳米孔时的信号,从而实现单分子测序454 Life Science(已关停)网站:https://454lifesciences.org简介:CuraGen的子公司,2007年被罗氏收购,2013年罗氏关停454相关业务核心技术:焦磷酸测序技术、基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:GS20、GS FLX、GS FLX Titanium、GS Junior测序平台描述:焦磷酸测序技术是一种新型的酶联级联测序技术,适于对已知的短序列的测序分析,其可重复性和精确性能与Sanger DNA测序法相似,而速度却大大提高Geneseque网站:https://geneseque.com简介:2008年成立,规模≤10人,挪威核心技术:基于光学模块的杂交法测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:MagSeq技术是使用图像传感元件检测固定在芯片表面的单分散的珠子的阴影,从而实现DNA检测HYK GENE(华因康)网站:https://www.hykgene.com简介:2008年成立,中国核心技术:基于光学模块的连接法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:SeqExpert III-A、PSTAR-Iie、PSTAR-II、PSTAR-II plus测序仪QuantumDX网站:https://quantumdx.com简介:2008年成立,规模≤60人,英国核心技术:基于nanowires的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:Q-POC测序平台描述:基于与模板DNA相连的纳米线,通过添加单个碱基会产生可被纳米线检测到的负电荷,实现对DNA的检测Base4 Innovation网站:无简介:2009年成立,规模≤40人,英国核心技术:基于光学模块的微液滴测序是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:采用焦磷酸解产生有序的单三磷酸核酸苷流,基于微液滴技术,实现单分子测序Centrillion Technologies网站:https://www.centrilliontech.com简介:2009年成立,规模≤200人,美国核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:基于DNA测序半导体芯片技术,实现多维度原位生物分子测序,用于DNA的二维或三维测序Genia Technologies(Roche)网站:https://www.geniachip.com简介:2009年成立,2014年被Roche收购核心技术:基于电信号的蛋白质纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:Genia的纳米标签测序法是运用DNA复制酶,用精确链接标签的碱基复制出模板链,同时酶将标签切断,标签通过纳米孔,从而干扰到穿过横跨膜结构的电流,实现单分子测序GnuBio(Bio-Rad)网站:https://gnubio.com简介:2009年成立,2014年被Bio-Rad收购核心技术:基于液滴的DNA测序是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无Halcyon Molecular网站:无简介:2009年成立,2012年关停核心技术:基于电子显微镜的DNA测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无Northshore Bio(Skorpio Technologies)网站:无简介:2009年成立,规模≤10人,美国核心技术:基于固态纳米孔测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:核心技术可以调节的固态纳米孔,并在孔上附着一个核酸酶, 用于切断DNA单链,当切断的核酸落⼊入纳米孔时,引起电流变化,实现单分子测序Quantapore网站:https://quantapore.com简介:2009年成立,规模≤30人,美国核心技术:基于光信号的纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:基于单个荧光标记的DNA分子和纳米孔之间的光相互作用实现单分子测序Caerus Molecular Diagnostics网站:https://www.caerusmdx.com简介:2010年成立,美国核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:利用一种经过改造的酶将单分子DNA测序反应的产物转化成多个拷贝的报告分子Genapsys网站:https://www.genapsys.com简介:2010年成立,规模≤100人,美国核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:GenapSys测序平台描述:采用半导体芯片和电学检测技术,基于稳态检测的方式,通过检测模板链上的电阻抗变化信号来进行测序Noblegen Biosciences网站:https://www.noblegen.com简介:2010年成立,规模≤10人,美国核心技术:光学检测的固态纳米孔测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:待测DNA链中的每一个核苷酸都被替换成更长的寡核苷酸,然后将这种转换后的新DNA链与分子信标杂交,杂交链在通过纳米孔时分子信标会脱落,释放出荧光,读取这些荧光实现单分子测序Beckman Coulter(Danaher)网站:https://www.beckmancoulter.com简介:2011年被Danaher收购核心技术:自动化DNA测序系统是否属于单分子测序技术:否公司产品:CEQ 8000Molecular Research Limited(Mobious)网站:https://www.mrcgene.com简介:2011年成立,英国核心技术:基于分子共振的测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:利用多聚酶将碱基结合到DNA链上,通过电磁辐射到酶的表面来检测DNA链的变化,测量它离散的方式,从而实现对DNA的检测Electron Optica网站:https://www.electronoptica.com简介:2011年成立,总部位于美国加州,提供完整的电子光学解决方案,包括带电粒子束仪器的概念、设计、计算机模拟、制造、集成和测试核心技术:电子束高通量测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:MAD-LEEMPersonal Genomics网站:https://www.personalgx.com简介:2011年成立,规模≤60人,中国台湾核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术,将光信号直接转化成芯片上的电子信号,实现DNA的测序Ontera(前身为Two Pore Guys)网站:https://www.ontera.bio简介:2011年成立,总部设在美国加利福尼亚州核心技术:手持式纳米诊断技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:手持式单分子检测平台描述:Ontera的新型固态纳米孔设备可以实现数字化、单分子感应等优势,具有体积小、价格低廉且易于使用的特征Apton Biosystems网站:https://www.aptonbio.com简介:2012年成立,规模≤20人,美国核心技术:基于光学模块测序是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:检测系统采用4-color光学模块,可以检测20nm的单荧光信号,通量可以达到10^9水平Depixus网站:https://depixus.com简介:2012年成立,法国核心技术:基于拉伸力的测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:通过磁珠对待测DNA进行拉伸和压缩,结合通过连接和杂交法技术,实现单分子测序10x Genomics网站:https://www.10xgenomics.com简介:2012年成立,规模≤600人,美国核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:GemCode平台描述:基于微液滴的读取技术GeneMind(真迈生物)网站:https://www.genemind.com简介:2012年成立,中国核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:GenoCare测序平台描述:结合全内发射荧光显微技术和虚拟终止碱基技术,实现单分子测序Mission Bio网站:https://missionbio.com简介:2012年成立核心技术:单细胞测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:Tapestri Platform 描述:单细胞多组学技术inSilixa网站:https://www.insilixa.com简介:2012年成立,规模≤30人,美国核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术中科紫鑫网站:无简介:2013年成立,中国核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:BIGIS测序仪描述:结合光学模块,基于焦磷酸测序技术实现DNA测序Quantum Biosystems网站:无简介:2013年成立,日本核心技术:基于电信号的纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:采用亚纳米间隙和兆分之一安培级电流来直接检测单DNA和RNA分子的电导系数,实现单分子测序Omniome(被PacBio收购)网站:https://www.omniome.com简介:2013年成立,规模≤40人,美国核心技术:基于结合测序法技术(Sequencing By Binding ,SBB)是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:基于DNA聚合酶与待测DNA序列结合时的结构和动力学特性来读出DNA的序列信息,当DNA聚合酶携带着正确的dNTP与待测DNA序列结合时,它的构像与携带错误的dNTP不同SeqLL (前身为Helicos BioSciences Corporation)网站:https://seqll.com简介:2013年成立,规模≤20人,美国核心技术:基于光学模块的合成测序法是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无SingularBIO(Invitae)网站:https://ir.invitae.com简介:2013年成立,2019年被Invitae Corporation并购核心技术:基于光学模块的杂交测序法是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无Electroseq网站:无简介:2014年成立核心技术:基于半导体技术的DNA测序技术是否属于单分子测序技术:不详公司产品:暂无Roswell Biotechnologies网站:https://www.roswellbiotech.com简介:2014年成立,规模≤50人,美国核心技术:基于电信号的纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:ENDSeq测序系统描述:ENDSeq™ System基于半导体芯片实现单分子传感器纳米技术Armonica Technologies网站:https://armonicatech.com简介:2015年成立,规模≤10人,美国核心技术:基于光学纳米孔测序是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:使用纳米通道通过纳米孔传递单个DNA分子,基于光学技术产生大规模平行的单碱基分辨率,实现单分子测序罗岛纳米网站:https://www.njrinano.com简介:2015年中成立,中国核心技术:罗岛纳米生产的纳米孔芯片采用硅片技术,制作工艺在4英寸和6英寸的晶圆上完成,通过一系列特殊步骤形成一个仅剩氮化硅膜的开口,然后对硅片下部的氮化硅膜进行加工,形成一个只有3微米的悬空膜小窗,纳米孔即在这个小窗上制作完成是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:罗岛纳米源于美国罗德岛,该团队从事纳米孔技术的研发和应用有20年时间,掌握纳米孔芯片的核心生产技术,已完成第一代NJRI-001芯片的批量生产,并研制第二代NJRI-002芯片,罗岛纳米建立了纳米技术和测序研究实验室,拟在几年内完成第四代测序仪的研发和产品化Cygnus Biosciences(塞纳生物)网站:https://www.cygnusbio.com简介:2015年成立,中国,是一家专业从事基因测序平台研发及产业化、采用北京大学自主知识产权,打造国产基因测序技术平台,全面升级高通量测序产业转化核心技术:赛纳生物通过将荧光发生测序化学和纠错编码测序策略的两个核心技术有机结合,一方面将发光集团修饰在磷酸键上,使用天然碱基和简单常用的聚合酶及磷酸酶,没有分子疤痕和测序偏差,降低测序过程的复杂度,更容易测到长读长,节约测序成本;另一方面采用三轮简并测序进行校正,每轮进两种同色碱基,没有空轮,大量减少测序过程中产生的误读,测序速度快、准确度高是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:结合荧光发生Fluorogenic技术和错误校正编码ECC技术的优势,对待测DNA序列进行三轮独立测序,互为校验,提高测序准确性Genedra Biotech Ltd (龙基高科生物)网站:无简介:2015年成立,中国核心技术:基于光学模块的合成法测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:HQ-Seq测序平台Universal Sequencing Technology Corporation网站:https://www.universalsequencing.com简介:2015年成立,规模≤50人,美国核心技术:基于电信号的单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:利用磁场(或精密机械控制)和电场混合作用力控制控制核酸链进入纳米孔的速度,实现单分子测序纽奥维特网站:无简介:2015年基于三家美国公司的战略联盟而成立(SeNA Research,Firebird ,Adams BioInstrument),中国,目标是在中国创建一个融生命工具、核酸诊断和医药科学为一体的行业公司产品:暂无小海龟科技网站:https://www.turtle-tech.cn简介:2015年成立,致力于基因检测核心科技创新、引领精准医疗行业发展核心技术:半导体高通量测序仪是否属于单分子测序技术:是公司产品:未发布dolomite bio 网站:https://www.dolomite-bio.com简介:2016年成立核心技术:单细胞研究技术 是否属于单分子测序技术:是公司产品:Nadia Instrument描述:自动化微流控单细胞研究设备MGI(华大智造)MGISEQ-2000网站:https://www.mgitech.cn简介:2016年成立,规模≤1500人,中国核心技术:基于DNBSEQ的光学模块测序(4-color/2-color)、基于DNBSEQ的电微流体半导体(CMOS)传感器模块测序(DNBSEQ E系列)是否属于单分子测序技术:否公司产品:DNBSEQ-T7、DNBSEQ Tx、MGISEQ-2000、 MGISEQ-200、BGISEQ-500、BGISEQ-50、DNBSEQ E系列等测序平台描述:(1) cPAS测序技术:基于4-color/2-color光学模块的合成法测序技术;(2) CoolMPS测序技术:基于碱基特异性抗体的测序化学技术,使用天然碱基和特异性抗体降低了测序错误率,提升了读长;(3) DNBSEQ E测序技术:采用CMOS传感器直接从DNB阵列读取DNA序列信息Axbio(安序源)网站:https://www.axbio.cn简介:2016年成立,在美国、中国和欧洲设有研发中心,专业领域覆盖芯片开发、纳米技术、微流体、生物技术、生物信息学、大数据,人工智能等,开发能够进行高通量测序和分子诊断的微流体Bio-CMOS平台核心技术:基于高通量半导体生物芯片的第四代基因测序是否属于单分子测序技术:是公司产品:第四代基因测序仪Axbio 100ReadCoor(被10x Genomics收购)网站:https://www.10xgenomics.com简介:2016年成立,规模≤50人,美国,2020年被10x Genomics收购核心技术:基于光学模块的合成测序法是否属于单分子测序技术:否公司产品:RC2自动化平台描述:自动化平台RC2是空间测序仪,能够在整个组织切片上以纳米级分辨率捕获亚细胞的复杂性Qitan Technology (齐碳科技)网站:https://www.qitantech.com简介:2016年成立,规模≥300人,中国核心技术:基于电信号的蛋白纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:QNome、QPursue测序品台描述:通过电场力驱动单链核酸分子穿过纳米尺寸的蛋白孔道,根据不同的碱基通过纳米孔道时产生了不同阻断程度和阻断时间的电流信号,识别碱基序列,实现单分子测序Singular Genomics网站:https://singulargenomics.com简介:2016年成立,美国核心技术:Sequencing Engine(测序引擎)是否属于单分子测序技术:是公司产品:NGS测序仪G4、多组学检测设备PXUltima Genomics网站:https://www.ultimagenomics.com简介:2016年成立,推动DNA测序大规模化,2022年5月推出100美元基因组服务核心技术:边合成边测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:UG 100测序仪描述:推出新型高通量、低成本基因测序平台,可提供100美元的全基因组测序XGenomes网站:https://www.xgenomes.com简介:2017年成立,美国核心技术:高通量测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:XGenomes或将通过光学成像技术实现目标。利用试剂处理基因样本,然后用激光激发,XGenomes再阅读并“分析”被标亮的DNA片段,让完整的基因测序只需1~2小时,成本可控制到100美金Element Biosciences网站:https://elementbio.com简介:2017年成立,美国,致力于研究新型基因诊断及数据分析工具核心技术:基于光学合成测序技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:暂无描述:结合新型的平面脂双层的Nanopath技术,对通过生物纳米孔/固体纳米孔的DNA链进行测序今是科技网站:https://www.geneus-tech.com简介:2017年成立,致力于开发并商用第四代(纳米孔)基因测序技术核心技术:纳米孔基因测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:G-seq512测序仪描述:G-seq 512是中等通量测序平台,配合专用芯片,可实现DNA和RNA测序,具有使用方便、可靠性好、易维护的特点Erisyon网站:https://www.erisyon.com简介:2018年成立,美国核心技术:基于荧光测序方法的高通量蛋白质组测序公司产品:暂无描述:依托德州大学的技术转化铭毅智造网站:无简介:2018年成立,2022年推出自主研发的国产首台单色荧光高通量基因测序仪核心技术:微流控芯片技术,结合单色荧光发光测序化学技术是否属于单分子测序技术:否公司产品:UniSeq2000TM描述:单色荧光测序可极大的简化光学检测系统,降低测序仪造价BioSkryb Genomics网站:https://www.bioskryb.com简介:2018年成立,是一家单细胞基因组测序公司,使用专有基因组扩散(PTA)技术为细胞异质性研究和临床空间研究提供新解决方案核心技术:PTA全基因组扩增技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:esolveDNA™ Whole Genome Amplification Kit描述:Bioskryb SkrybAmp系统由基因组扩散(PTA)技术驱动,可以使DNA在扩增过程中均匀覆盖整个基因组,并在DNA序列覆盖和碱基检出方面能够鉴定单个DNA碱基新格元生物 网站:https://cn.singleronbio.com简介:2018年成立,致力于将突破性的单细胞技术应用于科学研究、临床检测、健康管理和药物开发领域核心技术:单细胞技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:Singleron Matrix®自动化仪器描述:ingleron Matrix®是创新型的自动化单细胞处理系统,自动完成细胞分离、细胞裂解、核酸捕获等实验步骤万乘基因网站:https://www.10kgenomics.com简介:2018年成立,拥有国际先进的高通量单细胞多组学技术核心技术:单细胞多组学技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:单细胞测序服务描述:无儒翰基因网站:https://www.rhgenetech.com简介:2019年9月成立,中国核心技术:基于固态纳米孔的测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:AcidOn固态纳米孔基因测序仪描述:采用固态纳米孔实现单分子基因测序,结构稳定,准确率高AligND AB网站:https://www.alignedbio.com简介:2019年成立,总部位于瑞典隆德,作为纳米线生物传感器平台运行,提供了基于纳米线波导技术的DNA测序和分子生物标记物检测核心技术:高通量纳米线波导技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:Aligned Bio正在开发一种基于纳米线的长读取DNA测序仪,该测序仪将以比业界领先者更少的时间和成本提供8倍的遗传信息量Quantum-Si网站:https://www.quantum-si.com简介:2020年成立,美国核心技术:基于电信号的蛋白纳米孔单分子测序技术是否属于单分子测序技术:是公司产品:暂无描述:结合半导体芯片技术,基于零波导孔,读取荧光信号的衰减模式与寿命信号信息,实现单分子测序,Quantum-Si开发出全球首款高通量蛋白质组测序平台Glyphic Biotechnologies网站:https://glyphic.bio/简介:2021年成立,规模≤100人,美国核心技术:基于光学模块的合成测序法是否属于单分子测序技术:否公司产品:Platinum系统正文原文链接:https://www.genengnews.com/topics/omics/the-ngs-race-is-on-souped-up-sequencers-vie-for-frontrunner-status/ 作者|Julianna LeMieuxENDIND2024论坛报名倒计时7天,1100人开年盛会。免费入场券领取中:王晨 180 1628 8769.戳“阅读原文”领取IND2024限量免费参会名额吧!
在这个用文字包装创新的时代,真正的创新从哪里去寻?纵观整个科学技术发展史,最硬核的技术创新几乎都来自于科研实验室。而基于创新技术推出的新产品,往往能开辟出一个新的市场,并改变人们的生活。如我们身边的互联网就来自于欧洲核子物理实验室。在“投早、投小、投创新”的投资人眼里,当前的市场上暗藏许多“伪创新”。为了寻觅到真正的创新项目、发掘具有价值的创新技术,越来越多的投资人把目光投向了上游,投向了科研实验室。聚焦科技最前沿,投资人们挖掘到了一系列具有颠覆性的项目以及革命性的创新技术,如空间组学。2022年,国际顶级学术期刊《Nature》将空间组学技术评为年度七大颠覆性技术;2023年,世界经济论坛发布《2023年十大新兴技术报告》,空间组学与柔性电池、生成式人工智能、可持续航空燃料等人们熟知的创新技术共同上榜。不仅是投资人,产业界也一同看好空间组学。根据DeciBio和摩根大通的市场报告,空间组学在2022年的全球市场空间可达150亿美元。行业方面,罗氏诊断、丹纳赫等全球性巨头、单细胞测序领域头部企业10x Genomics等均在布局空间组学,且空间组学行业近两年的收购和融资金额已累计超过10亿美元。空间组学是什么?为什么能被评为颠覆性技术?其将带来多大的蓝海市场?请看下文。空间组学,探查人体最核心秘密的新武器空间组学是生命科学领域的新技术,能够将分子机制与组织原位关联,观察到组织中不同区域细胞构成和原始基因表达,揭示组学信息的空间异质性,帮助解析细胞间的相互作用,使科研工作者进一步理解组织微环境和组织的生长。通俗来说,空间多组学技术主要通过对组织微环境中不同类型细胞的核酸或蛋白进行标记,以获取复杂细胞表型、细胞功能状态以及细胞与组织微环境空间结构关系,实现生物标志物可视化并建立相应数据分析模型。空间组学产生的数据信息对肿瘤研究、免疫研究、发育生物学、神经科学、病理研究等有巨大帮助。以肿瘤研究为例,肿瘤病灶的高维单细胞数据可以揭示决定样本生物差异的转录模式以及差异背后的基因。这些信息能够为科研工作者提供线索,帮助其了解样本中正常细胞和癌细胞之间的状态转换。以这些模式为镜头,可评估其他转录数据集,包括在肿瘤不同阶段采集的数据集,并为预测癌变和治疗干预提供途径。以往,生命科学领域研究者使用bulk测序,能够快速获取特定细胞或组织在特定情况下的信息。但是,bulk测序是将样本混匀测序,得到的信息是所有细胞混匀后的平均值,而不同类别的细胞存在较大异质性,平均的表达量隐藏了细胞个体间的差异,丢失了细胞和组织的异质性。之后,单细胞组学技术出现,使研究者可以测量单个细胞的遗传学、转录组学、表观遗传学和蛋白质组学等全部信息,揭示细胞和组织的异质性。不过,单细胞组学技术无法捕捉细胞的空间信息,不能揭示细胞间通讯的局部网络,使得样本从原始环境中剥离,丢失部分关键信息。在生物学领域,空间信息至关重要,空间会影响细胞的表型、状态和功能。例如,人体内的一个细胞相对于周围其他细胞的位置决定了它能接收到什么信号。这些信号可能是细胞间相互作用、可溶的信使分子或是治疗分子。当人体内的细胞间相互作用受到破坏时,会引发重大疾病。因此,科研工作者在研究人体发育和疾病背后的生物机制时,需要仔细评估某个细胞的环境如何影响其功能或功能失调。正因为空间信息的重要性,此前有大量科学家使用不同的技术、仪器对生物分子进行空间解析。可惜的是,传统的技术方法只能在低分辨率下捕获有限目标,价值感不强。努力是有价值的。在科学家们的不断改进下,能够提供组织和细胞之间空间关系信息的空间组学终于在2016年爆发,相关技术和各类配套仪器井喷式发展。空间组学由于可以帮助研究者深入理解生物体内复杂的细胞相互作用、信号通路、调控机制等生物学问题,更是在近两年被看作生命科学领域的下一个风口。如今,空间组学被应用于生命科学领域基础研究、转化研究、病理研究、新药研发等诸多科研场景。同时,空间组学可以在组织样本上检测目标分子特征,将有望革新病理学技术,应用于临床诊断、精准诊疗等更广阔的场景。有投资人表示:“空间组学是创新组学工具中关注度最高的赛道之一,潜在市场空间大、技术壁垒高,在全球范围内增长快速,有望在未来几年迎来从科研市场向临床市场转化的关键拐点。”根据DeciBio和摩根大通的市场报告,空间组学在2022年的全球市场空间可达150亿美元。预计空间组学在未来几年应用于临床市场后,其空间将呈爆炸式增长。或许是基于空间组学的市场颠覆性及未来成长性,元禾原点、杏泽资本、险峰旗云、真格基金、龙磐投资、前海长城基金等诸多投资机构齐齐在2023年押注这一领域,赛陆医疗、德运康瑞、源星智造、格物致和等布局空间组学的创新企业均于被称为资本寒冬期的上半年完成新一轮融资。疯狂收购,只为领先布局随着空间组学的潜力逐渐显露,各大全球性龙头及创新企业均开始布局空间组学。其中,单细胞测序行业龙头10x Genomics表现得最为急迫,其于2018年收购了空间基因组学领域领先企业Spatial Tranomics,又于2020年以3.5亿美元的现金和股票收购空间多组学平台ReadCoor、以4120万美元收购原位RNA分析技术开发商Cartana,强势入局空间组学赛道。或许是感觉到机遇难得,全球生命科学试剂龙头Bio-Techne也选择以收购的方式快速布局。2023年4月,Bio-Techne先是与自动化空间生物学解决方案开发商Lunaphore达成战略合作,利用Lunaphore的仪器产品、抗体面板以及Bio-Techne自身的RNAscope HiPlex技术,合作开发自动化空间多组学工作流程。Bio-Techne预计,该工作流程将实现在同一载玻片上以单细胞分辨率对蛋白质和RNA生物标记物同时进行超复合检测。在战略合作2个月后(2023年6月),Bio-Techne直接将Lunaphore收购,以加快其空间组学布局。除了10x Genomics与Bio-Techne,目前还有罗氏诊断、丹纳赫、华大智造、Nanostring、AKOYA Bioscience等知名企业及Vizgen、格物致和、赛陆医疗、德运康瑞、菲诺维康、源星智造等创新企业也在布局空间组学。 出货量增长强劲,空间组学市场即将爆发截至目前,市场上出现了多种差异化的空间组学技术。其中,10x Genomics、Nanostring、华大智造、Vizgen等企业的技术平台备受行业关注。● 10x Genomics最新推出Xenium组织原位分析平台10x Genomics作为最早重押空间组学的企业之一,于2022年底推出了新的空间组学技术平台——Xenium组织原位分析平台。该平台包含Xenium分析仪、试剂耗材和分析软件,可将单分子RNA和蛋白检测的功能与光学元件、数据采集和解码技术结合,能够实现亚细胞分辨率的靶向基因和蛋白表达原位分析。据介绍,Xenium组织原位分析平台是在此前收购的ReadCoor和Cartana基础之上做出大量优化后的新平台,可以兼容新鲜冷冻(FF)组织、福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)组织等多种样品类型,具有起始样本灵活的优势。同时,Xenium平台还具有超大通量、应用可拓展、全面数据分析等优势。具体来说,在通量上,Xenium平台载玻片的成像区域是12mm×24mm,且每次试验时可将两张载玻片同时放入分析仪内,仪器运行约需要两天时间。在应用方面,Xenium平台的靶向panel可针对不同组织类型和应用进行拓展。目前,10x Genomics可以实现400个RNA转录本的检测,预计未来将实现1000个分析物的同时检测。另外,10x Genomics还可人工定制Panel,客户可在其商业化panel的基础上再定制100个基因。在数据分析方面,10x Genomics提供的分析软件具有强大且全面的功能,可用于数据分析和再分析,以及数据可视化分析。另外,Xenium技术可与单细胞和空间发现技术结合,带来更高的原位分辨率。凭借Xenium技术的原位空间高分辨率特性,其将帮助科研工作者更深入地了解肿瘤微环境、细胞特异性、生物发育等方面。有业内人士评价道:“这种更具靶向性的分析特别适合基于单细胞测序或无偏倚的空间转录组研究之后鉴定出感兴趣的目标基因再进行深入研究。”从财务上看,10x Genomics在2023年第二季度营收1.468亿美元,较去年同期同比增长28%。其中一个重要原因是Xenium平台的出货量增长强劲,且多个新策划和可定制的基因面板,以及对板载软件的重大更新,加速了Xenium的发展势头。● Vizgen的MERSCOPE平台第100台安装空间组学创新企业Vizgen成立于2019年,在2020-2022三年内合计完成三轮融资,累计融资金额约1.36亿美元。据介绍,Vizgen致力于开发下一代空间分辨单细胞转录组学解决方案,目前已根据哈佛大学的MERFISH技术推出MERSCOPE平台。Vizgen联合创始人、哈佛大学David Walt教授指出:“MERFISH技术在基础生物学和医学领域有广泛的应用,Vizgen的专利技术对于增强单分子检测功能非常重要。”据悉,Vizgen推出的MERSCOPE平台包括定制靶向基因面板、试剂盒和耗材、MERSCOPE仪器、分析计算机、可视化与分析软件等部分,提供从样品制备到数据分析的技术支持。基于MERSCOPE平台,Vizgen能够将每个细胞的响应信号映射回组织样本内的空间坐标,提供组织的详细图谱,并精确定义样本中每个细胞经历的细胞微环境。在应用上,MERSCOPE平台能够分析新鲜或固定冷冻样本、PBMC、贴壁或悬浮细胞等各类组织,可实现转录组进行空间分析,还可实现从组织切片整体到单细胞/亚细胞分辨率的成像分析。这一空间组学技术平台为神经科学、传染病、癌症研究、药物开发、人脑图谱、细胞和基因治疗等领域的基础研究和转化医学提供了创新工具,对药物发现和开发有重要价值。相较于其他空间组学技术,MERSCOPE平台具有高通量、亚细胞级别分辨率、更高检测灵敏度等优势,还可表征低表达基因。作为后起之秀,截至2023年7月底,Vizgen的MERSCOPE仪器已经安装100台。此前,还有数据分析提供商OMAPiX与Vizgen合作,利用Vizgen的MERSCOPE平台技术为大型制药和学术研究项目提供一整套定制的空间转录组和蛋白质组数据服务,以加速药物开发和生命科学研究。近几年,空间组学大热,基于空间组学的学术文章呈指数增长。预计空间组学的应用、研究愈加成熟,其将加速应用到临床市场。海外市场爆发,国内企业崛起相较于海外空间组学的快速应用,国内空间组学行业还处于萌芽期。不过,虽然海外竞争对手的实力极为强大,但国内空间组学企业也在通过差异化优势切入市场。例如,源星智造在工程设计和试剂开发上实现了多维度突破,其自主打造的单细胞空间多组学高端仪器可实现组织切片预处理、抗原修复、染色、成像和图像预处理,并具备亚细胞分辨率、100+重高灵敏的蛋白+RNA同时检测、高通量等优势。结合试剂CFPTM技术,其空间组学平台能全面兼容市场上已有的检测抗体和核酸探针,使用户可快速低成本实现技术升级换代。源星智造表示:“这些工程设计和关键技术,使得公司在进入转化研究和临床诊断市场时具备独特优势。”赛陆医疗推出了多款超分辨空间组学芯片,拥有超分辨解析和大组织承载能力。其组学芯片已经实现亚微米级别分辨率,能够获取组织内亚细胞器水平的转录组信息。目前,赛陆医疗已和多家知名研究机构合作,推动超分辨空间组学工具在科学研究和临床诊断上应用。与从科研切入、向临床场景拓展的企业不同,菲诺维康直接瞄准临床场景,选择将空间可视化病理作为临床落地的切入点。其致力于打造可在同一个设备同时实现DNA、RNA、蛋白等多组学空间信息的解决方案。德运康瑞则在空间组学领域率先推出新型RNA原位测序技术。作为一种重要的空间组学技术,原位测序可以在组织原始位置上以亚细胞分辨率直接呈现基因表达,有望在组织来源标本的病理精准诊断、肿瘤免疫治疗相关诊断和肿瘤微环境分析领域带来显著价值。目前,德运康瑞已与领先的IVD企业战略合作,利用Digital-seq单细胞组学技术切入临床应用,并与顶尖三甲医院合作,快速将空间组学技术进行临床转化。如今,全球空间组学市场处于发展前期,国内企业还有机会从科研市场中杀出一条血路,为后续的临床应用场景奠定基础。*封面图片来源:123rf近期推荐声明:动脉网所刊载内容之知识产权为动脉网及相关权利人专属所有或持有。未经许可,禁止进行转载、摘编、复制及建立镜像等任何使用。动脉网,未来医疗服务平台
近日,苏州德运康瑞生物科技有限公司(DYNAMIC BIOSYSTEMS,以下简称“德运康瑞”)宣布完成对厦门先能生物科技有限公司(SEERNA BIOSCIENCE,以下简称“先能生物”)的并购,在其自主研发的单细胞富集、单细胞测序和空间转录组学产品管线基础上,并入国际领先的空间多组学平台。整合后,德运康瑞将成为全球唯一同时拥有全链条单细胞测序(单细胞富集、痕量/海量/超高通量单细胞测序)和全链条空间多组学技术(原位捕获空间组、原位杂交、原位测序)的生物技术公司,有望在世界生命科技的最前沿,打造全球领先的单细胞与空间多组学平台型中国企业,并创造前所未有的生物医学价值。空间多组学被Nature杂志列入2022年值得关注的七大技术之一。单细胞测序技术通过高效检测不同细胞间的基因异质性表达,已成为生物医学领域不可或缺的一项强劲技术。近年来,空间组学技术则更进一步,在分析不同细胞亚群的同时保留其空间位置信息,为细胞功能、表型和组织微环境中的位置关系提供了重要信息。如今,单细胞和空间多组学技术广泛应用于肿瘤、免疫、神经、生殖、药物研发等领域,正在引领一波又一波的基础和临床医学技术革命。据悉,在2022年1月的J.P. Morgan医疗健康大会上,单细胞测序全球领导者10x Genomics继2020年推出基于原位捕获技术的Visium空间转录组平台后,宣布即将于2023年推出Xenium原位分析(In Situ Analysis)技术商业化平台,引发巨大的学术关注和商业期待。本次并购完成后,德运康瑞即拥有完整的具有自主知识产权的RNA原位捕获、原位测序、原位杂交等空间组学技术。原位捕获空间组学技术具有高通量的技术特点,能用于发掘潜在的基因表达空间异质性;原位测序技术(In Situ Sequencing,ISS)具有中等通量,能实现对数百个基因同时进行检测和分析,达到单细胞甚至亚细胞的分辨率;而原位杂交技术(In Situ Hybridization,ISH)具有最高的分辨率,能够进一步对发现的目标基因的表达进行精确地空间定位。先能生物创始人、首席科学家柯荣秦教授,2012年在瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)获得医学科学博士学位。其作为RNA原位测序技术发明人之一,以第一作者身份发表论文 In situ sequencing for RNA analysis in preserved cells and tissue. Nature Methods. 2013, 10: 857–860.,该技术当年便入选Nature Methods年度技术值得关注的新方法。博士毕业之后,柯荣秦教授受邀加入位于美国加州的二代测序知名公司Complete Genomics,担任Sr. Scientist,期间作为核心成员深度参与研发新型二代测序和相关分子诊断技术;其发明的基于DNA纳米球的双端测序技术,现为华大基因自主研发的国产二代测序系统的核心技术之一。柯荣秦博士于2016年获青年海外高层次人才引进计划支持后归国,在华侨大学医学院任职特聘教授、博导,并于2019年创办先能生物。其最新技术的应用论文作为国内首篇RNA原位测序技术的文章,已发表于2021年11月的Nature Neuroscience (影响因子 24.884)。德运康瑞创始人、董事长兼首席科学家杨朝勇教授表示:“在柯教授的领导下,先能生物的原位空间组学技术,历经多年的技术积累与持续创新,已具备国际一流的技术水平,能够与德运康瑞的单细胞与空间组学技术形成很好的互补,为生命科学与医学领域提供更完善的服务和解决方案,最终在临床上为患者带来变革性诊断技术。德运康瑞能够成功携手先能生物,根本原因在于双方都致力于世界科技前沿的底层技术开发,都以研发创新作为公司发展的核心驱动力,都坚守为中国科技的自立自强、突破国外卡脖子技术而拼搏奋斗的初心。”柯荣秦教授表示:“很高兴可以联手杨朝勇教授团队,将积累多年的原位空间技术与德运康瑞的单细胞与空间组学技术进行强强联合,这将在人才培养、技术研发与商业推广上,为双方带来最大的协同价值,并为全球科学家与企业带来‘单细胞多组学+空间多组学’的全链条解决方案。空间多组学技术是组织病理学与分子生物学的完美结合,整合后双方的研发团队将共同发力与国际同行赛跑,加速推出中国自主研发的原位测序自动化仪器设备和配套试剂盒。”德运康瑞CEO李嘉成表示:“2021年底,先能生物已推出商业化的新一代单分子RNA显色原位杂交(smCISH)试剂盒、单重和多重RNA荧光原位杂交试剂盒产品,以及原位转录组测序服务。其中,高度多重的RNA原位测序技术可以获得亚细胞水平分辨率,具有分析组织面积更大、成本更低、分析时间更短等优势,已成功为众多科研团队提供高质量的科研服务。除服务科研外,这些产品和技术在药物开发和临床病理转化上也大有潜力。我们会加大对原位测序技术的投入与商业化推广,并计划于两年内将具有国际竞争力的产品陆续切入海外市场及临床市场。整合后,德运康瑞在单细胞和空间多组学领域拥有‘王炸组合’,将极大提高公司的创新引领与国际竞争优势。“苏州德运康瑞生物科技有限公司(http://www.dynamic-biosystems.com)是一家单细胞与空间多组学技术平台型企业,围绕单细胞富集与检测、单细胞测序、空间多组学技术,满足不同应用场景下的分析需求,公司聚焦挖掘在肿瘤精准医学、优生优育、以及药物发现领域的巨大潜力,致力于推动精准医疗向单细胞与空间组学时代迈进,助力生命科学和临床医学,为人类健康事业贡献中国智慧。厦门先能生物科技有限公司(http://www.seerna.com)是目前国内少数专注于单分子RNA原位检测分析领域的新兴技术平台型企业,公司坚持前沿技术驱动,力图将所取得的重大技术成果和突破应用于基础生物学、转化医学及临床诊断领域中,建立起集产品开发和检测服务于一体的综合性科学平台。诚信专注、开拓革新,用心为客户提供高质可靠的产品服务。
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