高数据质量、低成本的长读长测序离我们还有多远？

ONT采用纳米孔链测序技术，其原理是：其芯片测序单元上覆盖有双层分子膜，其上镶嵌纳米孔蛋白形成的离子通道，核酸双链在马达蛋白（解旋酶）的作用下解螺旋，其中一条单链进入离子通道，前后数个碱基的排列（目前为3×2）形成特征电流信号，随着核酸单链在纳米孔中单方向移动，其测序芯片检测单元可收集到随时间变化的电流序列，通过深度神经网络对该电流序列进行解读，可得到核酸碱基序列。其优势在于测序时效性高、测序成本相对PB平台较低，测序平均读长比NGS平台高两个数量级以上；劣势在于由于信号存在系统性错误，如对于碱基同聚物识别困难等，因此无论是单序列准确度还是比对准确度和PB及NGS平台相比还有较大差距，应用受到限制。

优势明显，劣势也不容忽视，因此虽然以上两家在国内市场都拥有相当数量的用户，但我们也时不时会听到这样的一些来自测序应用界朋友的吐槽：PB平台测序精度高，但就用起来太烧钱，出数据也慢点；ONT平台时效性高，成本相对还能接受，但精确度还差点意思。

今是科技的测序平台基于其边合成边纳米孔测序（NSBS）的技术路线。其测序生化系统和SMRT及纳米孔链测序技术均有部分相似之处：其测序芯片的每个测序单元上均覆盖有双层分子膜，其上镶嵌纳米孔蛋白形成离子通道，单分子的聚合酶和纳米孔蛋白偶联，聚合酶对单分子的待测DNA链进行复制，测序试剂中的脱氧核苷酸根据其碱基类型，在其磷酸端带有特定的带电长链分子作为标记物，当核苷酸在聚合酶的作用下被合成到与待测DNA链互补的链上时，其所带标记物会进入纳米孔形成特征电流信号，其测序芯片上的检测单元对特征电流进行检测，通过后续算法软件实现DNA测序。从原理上看，该技术既可以提供类似于SMRT技术的高质量测序数据，又因其测序信号是纳米孔产生的电流，因此测序系统不涉及复杂的光学模块，有条件实现低成本和高效率。

图示为：G-seq500对HIV突变进行检测和分型，能够精确检测到Sanger测序无法区分的混合突变（图中箭头所示），同时针对不同位置的突变组合情况进行准确地判定，使得HIV突变检测及分型更加准确

图示为：利用G-seq500测序平台对地贫样本的检测，其结果能够精准的进行父母本分型，相关突变位点使用Sanger测序进行验证，一致性为100%

从以上数据来看，G-seq500的准确性确实不错，希望能很快看到有今是测序平台学术文章的发表。

另外，据朋友反馈，G-seq平台测序芯片可以重复使用（至少10次以上），其原因据说在于其测序芯片本身是纯物理结构的，每次测序所用的生化系统，包括膜、纳米孔蛋白、聚合酶等，都是在测序前通过测序试剂盒由测序仪自动加载到芯片上去的，因此芯片在重复使用的次数周期内都可以稳定的输出。这样的设定对于通常的应用型测序用户非常友好，使得他们有了样本就能够随时上机测序，无须为凑样本而发愁。

据悉，今是科技向其客户表示，还将在今年推出通量数倍于G-seq500的新款测序仪，进一步降低测序成本，提升测序效率，并为G-seq平台配套自动化的建库仪，满足客户自动化的需求。

可以看到，今是科技G-seq500测序平台在同时满足提供高数据质量和低测序成本方面展示了可喜的进步，后续其能否不断提升产品技术能力，真正实现测序成本和测序准确度对NGS技术的全面超越，让我们拭目以待。