规则阵列芯片技术通过半导体加工工艺实现DNA纳米球的高密度规则排列,直接提升基因测序通量与信号采集效率,下游最受益的是全基因组测序、外显子测序等大通量科研与临床场景。 华大智造的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,每个位点只固定一个DNA纳米球,通过与光学镜头的精确匹配提供离散、准确的单像素信息,降低背景噪音、提高芯片单位面积利用效率。这项技术让测序成本持续下探,推动基因测序从科研走向更广泛的临床应用。

通量提升如何打开应用空间

基因测序行业本身正经历高速增长。根据BCC Research数据,全球基因测序市场规模由2010年的24亿美元快速增长至2019年的156亿美元,复合增速在20%以上;中国测序市场同期由7亿人民币增长至110亿人民币,复合增长率超过30%。测序成本下降与通量提升是行业扩容的核心驱动力,而规则阵列芯片正是从硬件层面支撑通量跃迁的关键技术之一。

华大智造的规则阵列芯片相较于传统随机阵列芯片,对样本文库质量有更宽的容忍范围,在测序反应中具有更高的可靠性,提高了样本获取、制备和文库制备的可操作性。这意味着下游用户能更高效地完成大批量样本处理,降低单位测序成本,使过去因成本受限的应用场景逐步变为现实。

核心受益场景:全基因组与临床检测

在众多下游应用中,全基因组测序和外显子测序是规则阵列芯片技术最直接的受益者。华大智造的DNBSEQ测序技术可有效支持这两类应用场景,其测序准确率与低重复序列特性保证了数据质量,减少数据浪费。规则阵列芯片的高密度排列与高信号采集效率,正好匹配全基因组测序对海量数据产出和准确性的双重要求。

临床检测领域同样受益明显。随着测序通量提升带来成本下降,基因测序正加速进入疾病筛查、精准用药等临床场景。华大智造是中国唯一、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,其测序平台与Illumina在测序质量、GC覆盖率、测序一致性等方面具有高可比性,且在性价比上更具优势。对于需要处理大量临床样本的医疗机构和第三方检验所而言,更高的通量意味着更快的报告周期和更低的单例成本。

常见问题

规则阵列芯片和传统芯片有什么区别?

传统随机阵列芯片的DNA纳米球在芯片表面分布位置不固定,而规则阵列芯片通过半导体工艺在硅晶表面形成精确的结合位点阵列,每个位点只固定一个DNA纳米球。这种设计让光学镜头采集的信号具有更高特异性,降低背景噪音,提高单位面积利用效率和信号采集效率。

全基因组测序为何最受益于通量提升?

全基因组测序需要对人类全部约30亿个碱基对进行测序,数据产出量极大,对测序平台的通量和成本高度敏感。规则阵列芯片提高芯片单位面积利用效率,配合DNBSEQ测序技术的低重复序列和高准确率特性,能有效降低全基因组测序的单位成本,推动这一场景从科研走向临床普及。

规则阵列芯片对临床检测意味着什么?

临床检测对测序的准确性、成本和周转时间都有严格要求。规则阵列芯片对样本文库质量有更宽的容忍范围,提高了样本制备的可操作性,降低了操作门槛;同时更高的通量意味着单次运行可处理更多样本,摊薄单例成本,加速基因检测在疾病筛查和精准医疗中的落地。