桥式PCR被海外专利把控,基因测序国产替代如何绕开其错误累积?

华大智造通过采用自主的DNBSEQ(DNA纳米球与联合探针锚定聚合)技术路线,以滚环扩增替代桥式PCR扩增,从根本上绕开了桥式PCR的海外专利把控及其错误累积问题。 该技术路线不依赖桥式PCR,因此规避了其“标签跳跃(Index Hopping)”等缺陷,无需使用双接头方案进行弥补,实现了基因测序领域的自主可控。

桥式PCR的局限与国产替代的技术选择

桥式PCR的技术缺陷

Illumina等海外企业主导的桥式PCR扩增路线,在测序过程中存在固有缺陷。根据技术对比资料,桥式PCR扩增技术会导致错误累积,并且其搭配的生化技术会产生标签跳跃(Index Hopping),需要额外使用双接头方案来弥补这一不足。此外,新进入者很难突破行业领先者围绕桥式PCR构建的密集专利网。

DNBSEQ的差异化路径

华大智造选择了与桥式PCR完全不同的技术路线——DNA纳米球与联合探针锚定聚合(DNBSEQ)。其核心原理是通过滚环扩增,将待测DNA序列进行无损复制并形成DNA纳米球。这一过程不涉及桥式PCR,因此从原理上绕开了其专利限制和错误累积问题。该技术路线的优势包括:检测准确性高,同时产出数据重复序列率低,能有效减少数据浪费。

技术特点对比

以下是桥式PCR(Illumina)与DNBSEQ(华大智造)主要技术特点的对比:

公司核心技术技术特点技术缺点
Illumina桥式PCR扩增与边合成边测序检测准确性高,通量覆盖广PCR扩增导致错误累积,产生标签跳跃,需用双接头弥补
华大智造DNA纳米球与联合探针锚定聚合(DNBSEQ)检测准确性高,数据重复序列率低,能减少数据浪费相比其他产品增加了一个环化步骤,但可支持自动化

常见问题

华大智造的DNBSEQ技术能完全避免桥式PCR的错误吗?

是的,DNBSEQ技术通过滚环扩增形成DNA纳米球,整个过程不涉及桥式PCR扩增,因此从原理上完全规避了桥式PCR带来的错误累积标签跳跃问题,无需采用双接头方案进行补救。

国产测序仪的自主可控主要体现在哪些方面?

国产测序仪的自主可控主要体现在核心技术的独创性。以华大智造为例,其采用的DNBSEQ技术路线与Illumina的桥式PCR路线完全不同,绕开了后者的专利封锁。同时,华大智造在中国市场的份额已达到较高水平,为国内基因测序产业链提供了自主的设备和试剂选择。

除了华大智造,还有其他国产测序技术路线吗?

根据现有资料,主流的NGS测序技术路线中,国产代表性厂商主要采用DNBSEQ技术路线。其他路线如罗氏454的焦磷酸测序、赛默飞的乳液PCR与半导体测序等,目前主要由海外企业主导。国产替代的核心在于通过独创技术,彻底与原有存量玩家不同。

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