华大智造通过收购美国CG公司获得技术源头,在此基础上完善技术与专利体系,形成以DNBSEQ测序技术为核心的自主可控源头性技术体系,成为中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业,为国产基因测序打破海外垄断提供了可行路径。
技术源头与自主化路径
华大智造的技术源头来自收购的美国公司CG,在其技术基础上完成了一系列技术和专利的完善。公司已建立自主可控的源头性核心技术体系,在基因测序领域形成了以DNBSEQ测序技术、规则阵列芯片技术、测序仪光机电系统技术等为代表的多项核心技术,并达到国际先进水准。
其中,DNBSEQ测序技术是华大智造基因测序仪所使用的独有源头性核心技术,已通过专利实现知识产权保护。该技术体系的核心包括DNA单链环化和DNA纳米球的制备和加载、CoolMPS技术、双色测序技术,以及与上述核心技术配合的流体和光学检测技术和碱基识别算法等。
核心技术优势
DNBSEQ测序技术具有多项核心优点:精准度约为99.4%,灵敏度约为98.8%;重复序列占比小于3%;标签跳跃发生率低至0.0001%-0.0004%。凭借测序准确率高和重复序列低等独特优势,该技术可有效支持全基因组测序与外显子测序等应用场景,保证数据质量,减少数据浪费。
在技术对比层面,有研究对比了Illumina平台与华大智造平台在测序质量、GC覆盖率、测序一致性等方面的差异,总体来看华大智造与Illumina结果具有高可比性,且在性价比上更具优势。华大智造测序仪DNBSEQ-T7系列已成为目前世界范围内测序速度最快的日产Tb级别高通量基因测序仪之一。
国产替代的差异化竞争
基因测序仪与配套试剂形成封闭系统,Illumina凭借技术优势成为全球市场的绝对龙头。而华大智造以自主可控的源头性技术体系实现差异化竞争,其规则阵列芯片技术采用半导体加工工艺,在硅晶芯片表面形成结合位点阵列,通过自主研发的芯片表面化学修饰技术,实现DNA纳米球在芯片上的吸附和高密度规则排列,每个结合位点只固定一个DNA纳米球,保障了测序准确度,提高了测序芯片单位面积利用效率。
常见问题
华大智造的DNBSEQ测序技术与Illumina的测序技术有何不同?
两者测序原理不同,形成各自的封闭系统。DNBSEQ技术以DNA纳米球制备为核心,采用滚环扩增方式,每次扩增基于最原始的DNA单链模板,可最大程度降低扩增时发生拷贝错误的概率。研究对比显示,华大智造与Illumina在测序质量、GC覆盖率等方面具有高可比性。
华大智造的测序仪有哪些技术特点?
华大智造测序仪集成了多项领先技术,如DNBSEQ-T7系列已实现高分辨率成像系统,结合超高速流体系统、超快速温度反应系统等子项技术。便携桌面式测序系统采用CMOS传感器直接加载DNA纳米球,无需光学系统即可读取DNA序列信息,大幅缩短测序时间。
国产基因测序仪如何实现自主可控?
核心在于掌握从技术源头到量产的全链条能力。华大智造通过收购CG公司获得技术基础,在此基础上完善技术和专利,形成以DNBSEQ测序技术、规则阵列芯片技术、测序仪光机电系统技术为代表的自主核心技术体系,最终成为中国唯一、全球仅三家能够自主研发并量产临床高通量基因测序仪的企业之一。