基因测序芯片从随机阵列到规则阵列的演进,是行业发展史上的一个关键拐点,它显著提升了测序数据的质量与通量。传统随机阵列芯片依赖样本文库的随机分布,而规则阵列芯片通过半导体工艺在硅晶表面形成精密结合位点,实现DNA纳米球的高密度规则排列,大幅降低了背景噪音,提高了信号采集效率和测序准确度。
规则阵列芯片的技术优势
规则阵列芯片技术采用半导体加工工艺,在芯片表面形成结合位点阵列,通过化学修饰使每个位点只固定一个DNA纳米球。这种设计能与测序仪光学镜头精确匹配,提供离散、准确的单像素信息,从而保证光学信号的特异性,降低背景噪音,保障测序准确度,同时提高芯片单位面积利用效率。
相较于传统随机阵列芯片,规则阵列芯片对样本文库质量具有更宽的容忍范围,并在测序反应中展现出更高的可靠性,这显著提升了样本获取、制备和文库制备的可操作性。华大智造在其测序平台中应用了该项技术,并已将其列为公司核心技术之一。
对行业竞争格局的影响
规则阵列芯片技术的成熟,推动了基因测序仪向更高通量、更低成本的方向发展。它使得测序仪的光机电系统能够更高效地协同工作,例如配合高分辨率成像系统与超高速流体系统,实现更快的测序速度。这一技术路线选择,为行业内企业提供了差异化竞争的可能,也加速了基因测序在科研和临床领域的普及。
常见问题
规则阵列芯片与随机阵列芯片的主要区别是什么?
规则阵列芯片通过半导体工艺在芯片上预设结合位点,使DNA纳米球规则排列,而随机阵列芯片依赖文库分子随机分布。前者能提供更离散、准确的光信号,降低背景噪音,提高测序准确度和通量。
规则阵列芯片技术对测序数据质量有何具体提升?
规则阵列芯片技术通过精准的位点匹配,保证了光学镜头采集的光信号具有较高特异性,从而降低了背景噪音,保障了测序准确度。同时,它对样本文库质量有更宽的容忍范围,提高了测序反应的可靠性。
哪些企业采用了规则阵列芯片技术?
华大智造在其基因测序仪中应用了规则阵列芯片技术,并将其列为公司核心技术之一,与DNBSEQ测序技术、测序仪光机电系统技术等共同构成其自主可控的源头性核心技术体系。