并购纳入超分辨率光学成像，PacBio加速高通量短读测序仪开发 ...

Apton Biosystems，名气不大，但也是测序新势力中必须要点名的一家。昨天，PacBio宣布已经达成了收购Apton的协议，Apton也终于有了自己的一个归宿。

在2021年的基序年终总结里，建设者提到了Apton，写到“重构高效能光学系统似乎变成测序系统开发升级绕不开的一个环节”，Apton提供了超分辨率成像光学，可能有更多被并购的机会。

这篇文章就来说说PacBio为什么愿意并购Apton，而Apton加入PacBio为什么是个好的归宿。

首先，Apton是做什么的？

Apton是其CTO Bryan Staker早在2012 年就创立的一家公司。Bryan精通电气、半导体、光学和机械工程，他的工作履历比较丰富，包括算法开发和多物理场建模等，比较交叉，涉及DNA 测序、光通信、显示和印刷等不同领域，他曾在 Complete Genomics工作过。

Apton发展的路程比较曲折，但诞生在NGS蓬勃冒芽的年代，Apton也希望能够革新测序，比如实现10美元的30x基因组。这样宏伟的目标要通过现有的测序技术来实现，就需要将单位面积的数据量增加100倍。那就意味着需要在流通池上更密集地堆积待测的DNA样本。

流通池上的分子聚集更密集，自然在运行中的碱基读取会更多，但这种密集拥挤程度是有限制的。对于测序来说，簇太密集意味着无法解析单个光信号，从而就无法准确识别碱基。理论上，簇之间的最小距离就是光的衍射极限，约为200nm，否则光谱就会重叠在一起，相互干扰，无法清楚识别小于光波长的特征。

Apton为了做这个事情，开发了超分辨率的方法，超越了衍射极限。通过高速的光学器件，通过软件控制参数可以进行高速成像，生成分子图像数据；之后通过机器学习进行图像反卷积用于图像转换，实现超出衍射极限的单个分子的可见性。

本质上，Apton就是开发了一套超分辨率的光学和图像系统，使得分子间距低于200nm时也可以进行解析。

Apton从 Khosla Ventures、Samsung Catalyst Fund、Co-Win Investments、Kern Capital 和 Casdin Capital 等知名公司筹集了约3450万美元的风险投资，开发了上述的Super-Res的超分辨率成像光学及耗材用于测序和单分子检测。

PacBio为什么要并购Apton？

PacBio已经将短读长测序作为一只很重要的战略抓手，在2021年的夏天收购了Omniome公司获取了结合测序SBB的测序体系，在去年秋天宣布推出基于SBB开发的Onso中高通量短读测序仪，昨天也宣布了首台Onso出货给了TGen。

SBB测序化学以高准确率而突出，Onso预期能够提供Q40以上的读取精度。关于Onso的更多信息可以参考之前的文章（一，二）。但本质上Onso是一款中高通量的测序仪，毫无疑问，持续提升测序通量，降低测序成本，满足不同类型客户的实际需求，一定是测序仪厂商持续投入研发的目的。在去年的投资者大会上，PacBio也明确指出了SBB开发的路线图，计划要推出高通量的测序仪。

在封闭式的测序系统内，使用尺寸有限的流通池，如果想显著提升测序通量，就一定会回到更高的阵列密度和更敏捷的光学系统上去。这一点可以从老大哥Illumina开发NovaSeq X所展示的得窥一瞥。当然，之前文章也讲到，开放式测序系统则提供了提升通量的另外蹊径。

PacBio并购Apton正是看中了这套光学和图像处理的能力，如果引入这套光学系统，那么测序化学的部分可保持不变，可直接将SBB集成到Apton的系统中，显著提升测序通量。而PacBio也指出，收购Apton不会增加计划的研发费用，但可显著减少高通量测序系统开发的时间。这着实是很好的能力补充。

此次收购Apton的总价值在1.1亿美元，包括了前置的全股票交易，以及后续的里程碑付费。对PacBio来说，这也真是一桩好买卖。

还有一些题外话。

Apton定位在高通量测序上，原本可能也会像Ultima一样横空出世。早在2021年的时候，随着新的CEO加入，Apton已经在畅想商业化的进程了，但奈何时运不济，最终落得并入豪门，也不失为一个好的归宿。Apton的董事会主席Heiner Dreismann也算是尽到了自己最大的责任。Heiner Dreismann曾是罗氏分子系统的总裁和CEO，也是测序及相关行业多家公司都是大名鼎鼎的董事会主席/成员。

超分辨率不是什么新鲜事儿，已经存在一段时间了。这在测序应用上，Illumina最有发言权。Illumina在2020年初发布的NextSeq 2000测序仪就使用了超分辨的成像技术，在衍射极限以下进行成像。这使得图案化流通池具有非常高的密度，加上采用蓝绿色荧光的化学物质，使得DNA碱基能够进行空间解析。Illumina在超分辨率测序上申请多种方法的专利，包括使用结构化照明等来解析低至数十个nm的特征。

Apton在光学成像上的技术方法不局限于测序的应用，它也有相应的专利展示在蛋白组学方向的应用，本质上不管是DNA、RNA还是蛋白，如果涉及成像来进行指示读出，都可以通过Apton的平台进行超出衍射极限的分辨率进行识别，实现更高的准确率、通量和灵敏度。不知道PacBio会不会在这些成果的基础上持续去做开发，但至少多了些技术的储备。

PacBio昨天也发布了23年二季报，随着Revio的不断出货，销售收入出现了不错的抬头，由于通量的显著提升，PacBio长读长产品也将逐渐步入Revio主导的未来几年。同时，Onso终于首发出货，可能会很快看到市场对于其的真实反应，人们是否愿意为Q40买单，Q40能解锁什么新场景，等等，可能在今年底都会有更多提示。

以上。