从2010年首款商用机PacBio RS问世,到2022年Revio高通量系统发布,PacBio单分子测序经历了从技术验证到产业化的关键跃迁。核心拐点包括:2000年公司前身成立、2003年ZMW核心模型发表于Science封面、2010年首款商业化机型推向市场、以及2022年Revio系统发布——后者标志着长读长测序正式进入高通量时代。
从0到1:技术奠基与首款商用机
PacBio的源头可追溯至2000年,其前身Nanofluidics, Inc.在美国加州成立。2003年,Science杂志以封面形式发表了零模波导(ZMW)模型文章,这是PacBio单分子实时测序的核心技术雏形。直到2010年,PacBio第一款商业化机型PacBio RS才正式推向市场,完成了从实验室技术到商用设备的跨越。
与二代测序的“短读长”路线不同,PacBio代表的单分子测序无需PCR扩增,可直接对单条DNA分子进行测序,实现“从头读到尾”的长读长测序。不过,在商业化初期,三代测序在准确率和成本上仍面临挑战,应用多局限于基础科研。
行业拐点:完整基因组与年度技术
2022年4月,端粒到端粒联盟(T2T)利用长读长技术完成了首个真正完整的人类基因组序列,补齐了此前缺失的最后8%,三代测序在其中起到不可替代的作用。2023年初,国际顶级期刊Nature Methods将长读长测序评选为“2022年度最佳技术”,标志着行业迎来高光时刻。
在产业端,PacBio于2022年10月宣布推出公司史上最高通量Revio长读长测序系统,这是其产品线的又一次重要迭代。与此同时,测序应用领域的三代测序临床转化也在加速推进。
常见问题
PacBio技术与Nanopore技术有何区别?
两者同属单分子测序(第三代测序)技术路线,但原理不同。PacBio利用荧光标记碱基与DNA聚合酶在纳米孔底部反应,通过荧光信号时间差异识别碱基;Nanopore技术则通过蛋白纳米孔检测不同碱基通过时产生的电流变化来识别序列。
三代测序相比二代测序的核心优势是什么?
三代测序无需PCR扩增,读长更长,可“从头读到尾”,能精准测出基因组中常见的重复序列区域,而二代测序因需将DNA切成短片段再算法还原,在重复序列区域容易出错或遗漏。
Revio系统在PacBio产品线中处于什么位置?
Revio是PacBio于2022年10月宣布推出的公司史上最高通量的长读长测序系统,标志着PacBio在商业化道路上从早期机型向高通量平台的升级。