纳米孔测序有哪些优缺点？

虎威将军

纳米孔测序有哪些优缺点？
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清风寡欲

2023财年，英国牛津纳米孔测序ONT公司的收入为 1.697 亿英镑（2.157 亿美元，这与公司 1 月份提供的1.69 亿英镑收入预估一致），由于新冠业务影响，整体收入同比下降了15%，而其生命科学研究工具 (LSRT) 核心业务的收入同比增长了 16%。





过去的2023财年，ONT LSRT营收的74%是由耗材贡献的。这个比例已经是上游测序仪制造商中最高的了。由于整体ONT仪器定价较低，尽管仪器和服务等收入同比也有增长，但其对于营收的贡献相对被弱化了。




如果查看PromethION和MinION对于营收的贡献，在过去的三年中，PromethION所带动的营收增长及贡献最大。也就是说，尽管ONT宣称推动去中心化的测序，但营收增长实质上还是要靠中心化核心实验室的需求来推动。




从不同体量的客户增长来看，S1客户的占比和增长均小于年订单量更大的S2和S3客户群。为此，ONT宣布了价格调整以提高增长率，已经降低了MinION流通池的价格（从900美元降到700美元），希望将 PromethION流通池的定价从 1,200 美元降至 800 至 900 美元。而在运行了多年以后，ONT修订了MinION基本入门包，现在包含两个流通池，提高入门包价格到1999美元。除了MinION和P2 Solo设置基本入门包之外，其他设备将不再提供入门包，客户可以选择项目包或直接购买设备（CapEx）。项目包比之前的入门包需要更大的耗材承诺，才能反映这些设备的容量和能力的不断增加。




分地区来看，由于中国收入同比下降 12%，导致亚太地区收入同比下降 2%。虽然中国市场的重要性不言而喻，但如果只是期待自然增长可能并不长久。
ONT全球活跃客户账户的数量达到7,600个，利用ONT产品所发表的文章数量超过11,000篇，这个量级在测序仪提供商中仅次于Illumina。
随着ONT迎来新的CFO，公司也借一步宣布：自2021年启动IPO以来一直在宣讲的2026年收支平衡（调整后EBITDA的breakeven）现在要推迟到2027。
ONT希望，到2026年，其LSRT收入中有10-20%是来自于临床和工业应用市场。ONT去年开始启动了积极的合作战略来借力布局临床和工业应用，与大型公司及机构建立了合作，如生物梅里埃（战略投资称为第三大股东）、梅奥诊所、龙沙Lonza等。




在国内，ONT也与浙江迪谱诊断、武汉臻熙医学两家签订了战略合作。本质上，国内两家公司将OEM ONT的GridION进行诊断产品的临床开发和注册审批。两家公司所瞄准的都是利用纳米孔测序进行病原微生物的快速识别。
今年，ONT称将重点推动Q-Line GridION产品在应用市场中的采用，同时可能发布PromethION的Q-line。Q-line本质上是一定时间内锁定版本的测序化学和芯片产品。之前因为产品更新太快了，对客户进行产品开发和性能验证造成了很大的困扰。




ONT的产品更新太快了，换个角度说也太慢了。虽然建设者一直紧密跟踪长读长测序的进展，但不去回看过去的记录也不容易记起ONT开始推出Q20+化学/Kit14产品的具体时间。ONT分阶段的产品发布路径总是让人忘记了这产品到底是有还是没有，国内是有还是没有。反正在过去一年，Q20+的采用率从年初的20%增长到了年底的60%以上，虽然稳步转化，但竟然还有这么多的客户还在用之前的准确率欠佳的试剂盒？！






ONT的PromethION流通池制造工艺逐渐成熟，随着每个P系列芯片产量日趋稳定（稳定在100Gb以上的数据产出，最高可达290Gb），ONT又开始基于P系列芯片开发了新的仪器。之前ONT引领了并行化、同步或异步、插槽式运行的潮流，虽然已经有了P24和P48，但真正能跑满48个芯片的客户还是有限，所以ONT推出了P2系列，沿用了“要不要内嵌计算资源“的思路，设置了P2 Solo（不含GPU）和P2i（集成GPU）。关于ONT为什么要推出P2/为什么设置2个插槽运行，后续再专门来探讨一下。在GPU已经成为大国政治博弈的背景下，产品内嵌英伟达的GPU多少有点特殊。年初的时候，ONT在讨论初步业绩的时候就讲到，这可能会影响产品在中国等地区的销售。后续可能出现阉割或者减配的版本？






ONT P2 Solo在去年秋天的 Apple MacBook 活动中亮相，描述了新的 M3、M3 Pro 和 M3 Max CPU/GPU/神经芯片。
P2 Solo 于 2022 年 10 月推出，过去一年已租赁或销售了 700 多台。P2i自 2023年 11 月推出测试版，最近刚刚宣布开放抢先体验。理论上，借助P系列芯片，P2将为中小型实验室打开了高覆盖率纳米孔测序的大门，而P2在某种程度上已经成为变形升级版的MinION。P2中通量的定位，也将为ONT后续的营收增长提供助力。此外，P2i借助板载的计算单元，将能提供更快的“样本到答案”解决方案。




样本到答案的端到端解决方案也是ONT在致力完善的一个重要战略。去年开始，ONT不光是固定并推荐了不同场景的标准操作流程，在数据端也引入并整合了三级分析解读的合作伙伴的解决方案。整合样本制备、建库、测序、数据分析的自动化一体机TurBOT最近也宣布了首台出货，由合作伙伴TECAN提供OEM定制和支持。




ONT在去年底的NCM大会上也提示了Q28及其通往Q30的创新改进路径。预期今年LC上ONT可能会公布Q30 Simplex单链测序的进展。实际上，ONT还没有放弃双链读取Duplex Q30的持续改进，如果单链读取实现Q30，那么在Duplex上实现Q40可能也就不远了。
Simplex Q30加上超长的读取，ONT的目标是不需要借助其他竞争平台、仅在自己的平台上就能实现完整的T2T基因组测序组装。
紧跟ONT的步伐，国内很多公司也在积极开发纳米孔测序：齐碳、普译、孔确、梅丽；安序源、今是；丽纳芯；等等。希望今年能看到这些公司的进展更新，看看是否能进一步缩短追赶的差距。

队长是我

好大的问题……
纳米孔测序作为三代测序的一种，讨论其优缺点，主要是两个方面的比较：1.与另一个三代测序技术pacbio公司的三代测序技术比较。2、与一代和二代测序技术比较。
与pacbio的技术比较。以下是我搜到的一些比较文章
扬州大学做的拟南芥的转录组的比较：
Analysis and comprehensive comparison of PacBio and nanopore-based RNA sequencing of the Arabidopsis transcriptome - Plant Methods中科院海洋研究所对于某水母毒力的比较（主要还是转录组和LncRNA）
ScienceDirect水文章的阿肯色州医学院/泰国某医院/泰国某医学研究所对于 某虾的转录组比较（好好的医学院测虾，不是水文章还是做啥）：
Comparative Analysis of PacBio and Oxford Nanopore Sequencing Technologies for Transcriptomic Landscape Identification of Penaeus monodon卢煜明领导的团队对于血浆中长cf-DNA的比较：
https://watermark.silverchair.com/hvac180.pdf?token=AQECAHi208BE49Ooan9kkhW_Ercy7Dm3ZL_9Cf3qfKAc485ysgAAA1owggNWBgkqhkiG9w0BBwagggNHMIIDQwIBADCCAzwGCSqGSIb3DQEHATAeBglghkgBZQMEAS4wEQQMjut-LQCpL0lQJxwmAgEQgIIDDQzFyoEsUf2WSImPPwRDe0fGqy_mPz6DtD3KT5TdJJbdpmzZy8r5a2cl60RAuovokaTytjQNLxXBVusINhNTIifSH3yqG9_WqM1giKXwC96mxsknlhc4_cmQsJWRukfxcUgHDUSXjpQHcAXPxkSWjwWHpJpF-b2X7FTVKcj8BurO_mVlM3rBJVSQhP_849QUOAkf68jczyjdJU9ZXYJ0Gv1qZsxDxDj0e_lf2kVd1SbgXQaWHrql7BXrNXtxJHXGIKv4ELPNA4UTFt6L__NrPLSyxUkIEEw05pc63mffDJn_3lQze9E3cAu0kilh6aPMm1rtD11hpxf82oSW-xGaYL7hPe0_YtdZ9TtWx1NgXXXgCRg_MntQQBUeNCIoGy-ZQEH-wNfYAfAlfUqGUZ-5Uhh5nZ5xLTOoroGFhb4TOYhCVbtsOzlhszu5E00hToaT_YnDYuayejZTozdQVqNS0EERHL0D1wn3BHwVpNqs5qIw5vks9HpSQQ6fOhw1m3Q1lyyaU7QP8ZMNJcw6EOM2gZgVl67Kdvbf_GfRnouckgrLSjtZxQ0i85k3_IvK3ePKHlxKPWzX70W6J02lFtIq3-GFC2FrZdlSbuQXBnDTEh2pq3wN2MIQ6jLKdAg4d8onkXyBLJMpO-B5Z7PF_8IQE4rc42sIpJgiV2i0ZTQ3VXbx_RObUwfU00b5xO1iyb72k5V4ygsYYmTlOidaBXpb4aQjC4DRUtYWaySIFLxF7EQkAvVLP3_aRIVOpjaayyXJFcKqoPEM96XhNI6wxMUr6EEAf8Cyif6xguSvuhTtI9pOQ2MOOD4N-OBK8klCxGxrTjB_VwKizEksMUI86Bt5dYvDdguF-DG-Xs07TTqNWVFKgh-rXNpO6l331IoV-hqV3wCi3s57FdA7SIWywg9XDOCzq_XovgFq2sCc9lGf_7C_5pCXQ4FCVFjA4mGUuWj6HRGqNE2GngehFRc12Js8yTl_AVu7dgY_tmh4XQLx7QT1ZZASJjOZRg7-bajlvJWvcE6oT3_uupMfc0KjOdM英国伦敦自然历史博物馆（这个单位也是神奇）对于两种测序技术在DNA barcode上的比较：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405985423000228
由于测序原理不同，pacbio主要还是DNA聚合酶，类似于二代测序广泛应用的“边合成边测序”方法，以光信号转碱基序列，因此，依然面临着不是实时测序，无法小型化，一条链需要多次测序，DNA可能需要PCR扩增的劣势。nanopore是单分子测序，电信号转碱基序列，因此，是一种：
1.实时测序，无需转化，无需DNA扩增，测序仪可以小型化。
以及由此带来的
2.pacbio建库步骤稍显复杂而nanopore建库步骤少。
转录组测序上，
3.pcabio要比nanopore更准确，但是nanopore能获得更多RNA链，因此在发现新mRNA和鉴定mRNA可变剪切上有优势。同时，
4.nanopore更便宜。在长片段cf-DNA比较上，也是类似的特点，pacbio贵，nanopore便宜。pacbio长，nanopore短。
5.此外，nanopore有三种测序仪，minION，GridION和PromethION。GridION不知道做什么的，文章提到很少。minION是一款小型的测序仪，尺寸：105mm，23mm，33mm，重量87g，U盘大小。对于野外和极端环境有着无与伦比的优势。PromethION比较大，和minION相比，有更高的通量。
作为三代测序整体而言，与一代和二代测序相比，情况如下：


A window into third-generation sequencing - PubMed最大的劣势还是不够准，最大的长处还是单分子，长读长。