近日，Element Biosciences公司（以下简称：Element）召开发布会披露了期待已久的AVITI™台式DNA测序仪，公布了相关技术细节及参数。AVITI™测序仪具有更优越的性能、更低的成本和更高的灵活性，应用方向包括RNA基因表达、单细胞RNA测序、全外显子组测序和其他靶向测序等领域。目前，Element计划将该测序仪推广到美国测序市场，定价为28.9万美元。
据发布会公布信息显示，AVITI™测序仪采用其专有的Avidity Sequencing™测序化学，减少了试剂消耗，使测序每Gb成本约7美元。该平台可以独立运行两个流动槽，运行时间约为48小时，生成大约8亿个2 x 150 bp paired-end reads，每个流动槽的总数据输出为240Gb。在某些情况下，该平台的性能甚至更高，每个流动槽生成超过10亿个reads，数据输出为300Gb，每Gb成本约为5.50美元。
AVITI™测序仪具有Q30>90%的原始读数准确性，Element相信这将改变关于测序准确性的设置。“通过无PCR文库制备，我们获得了Q40>80%的数据，这几乎是史无前例的。”Element工程高级副总裁Cisco Garcia表示。
- 2x150 reads Q30 > 90%
- 每个流动槽8亿个2x150bp paired-end reads
- 每个流通池240Gb+的数据输出
- 2个随机存取流通池，用于480Gb+组合输出
- 13-48小时运行时间
- 每Gb运行成本5~7美元
AVITI™平台关键指标，图片来源：Element官网
1.专有化学物质：提供卓越的测序准确性，同时大幅降低运营成本，消除因扩增而导致的 index错误分配
2.先进的性能：精确度高和通量可调，支持各种要求苛刻的NGS应用
3.双随机存取流动槽：可扩展的输出和批量控制功能；相当于在一个系统中有两个测序系统
4.简单的NGS文库制备兼容性：无PCR工作流程允许用户立即开始文库制备
5.开放信息学：FASTQ文件输出，没有分析的专有要求
AVITI™测序仪以更低的仪器成本降低了DNA测序的准入门槛。目前，Element公司正在接受第二季度的订单，可同时交付测序仪和第一代试剂盒，试剂盒定价每套1680美元。Element同时进行了酶的研究和生产，并开发了一个 “Adept ”转换工具包，可将Illumina测序文库转换到AVITI™上运行。Adept可与所有标准的数据分析工具完全兼容，不限制用户使用某个特定的云或软件包，使研究更加灵活、方便。
Adept文库兼容工作流程，图片来源：Element官网
AVITI™测序工作流程，图片来源：Element官网
AVITI™测序仪发布之际，Element联合创始人兼首席执行官Molly He博士表示：“随着AVITI™系统的推出，Element 正在实现其愿景，即大幅扩大对高质量、低成本、易于使用的基因组学工具。通过最近对Loop Genomics的收购，我们将在一个平台上同时提供短读长和长读长测序功能。AVITI™将为用户带来极致的自由度和灵活性。”
Element应用和科学事务高级副总裁Shawn Levy表示：“在 beta 测试中，文库兼容性和测序性能都被证明与我们预期的那样简单和令人印象深刻。用户可以对AVITI™工作流程和产出数据质量方面充满信心。”
“测序研究通常会在准确性、通量和成本之间做出不同牺牲。AVITI™可以使用户不再被迫做出这些妥协。我们可以提供行业领先的测序数据质量和较低的成本，在通量上更紧密地匹配大多数应用的需求。”Element 董事长John Stuelpnagel表示。
Element于2018年成立，目前已完成约4亿美元融资。Element旨在开发高质量、低成本、易于使用的基因组学工具，重塑DNA测序解决方案的所有方面。一直以来，Element的创始团队都是引人注目的，原因在于其与Illumina千丝万缕的联系。Element联合创始人兼首席执行官Molly He曾担任 Illumina 的蛋白质工程和酶学高级总监，也曾在PacBio担任蛋白质科学负责人。此外，Element联合创始人兼首席技术官Michael Previte、联合创始人兼生物化学主管Matt Kellinger、财务副总裁Logan Zinser和工程高级副总裁Cisco Garcia也曾Illumina工作。Element董事会主席John Stuelpnagel更是Illumina的创始人之一，并担任第一任首席执行官。
Molly He博士
Molly He博士介绍，事实上，Element建立之初并不是想开发一个新的测序仪，而是试图为其他平台制作试剂。但经过一个头脑风暴会议之后，团队决定生产自己的测序系统。经过一年的化学研究，并重新思考如何进行测序，Element团队终于建立了公司专有的、基于多价结合概念的核心技术：Avidity Sequencing™。
和其他受SBS启发的方法一样，Avidity Sequencing™在polymerase colony （polony）流动槽上一次检测DNA的一个碱基，建立目标模板的另一条链。但Element没有让每个新加入的碱基发出自己的荧光信号，而是开发了类似蜘蛛的avidity复合体，其特征有一个可标记的“身体”，多个“手臂”，可以在末端安装核苷酸。每一个复合物在巢式的目标DNA链中可提供多个接触点。由于复合物与DNA靶分子形成了多个接触点，结合亲和力增加，使得检测的DNA靶分子所需的分子浓度降低，进而使标记中使用的试剂少了两个数量级。这种亲合力复合体可以被切割，留下核苷酸。复合物从目标链上解离下来后，可整合一个碱基，且不会留下疤痕。
上述方法可以使信噪比最大化，正如Molly此前在一次报告中所说的，测序市场巨大，价值数百亿美元，每年都有两位数的毛利率，但这也是一个很难渗透的市场，要想进行颠覆性的创新，只能从信噪比下手。
“AVITI™测序仪是一个极具竞争力的平台，其灵活性和价格可能会为研究带来不同体验。”威斯康星大学麦迪逊生物技术中心DNA测序中心主任Josh Hyman表示。Hyman的实验室正在市场上寻找一种中等通量的台式测序仪，实现在更短的周期内分析肿瘤样本等目的。
威尔-康奈尔医学院研究员、测序技术专家Christopher Mason表示：“AVITI™平台值得临床和研究实验室考虑”。他的实验室将样本送到Element进行测序，“实际获得的数据Q30比率优于官方规格，在我们几乎所有的样本中Q30>99%。”
AVITI™测序仪的推出使Element成为短读长测序市场的一个新的竞争对手。2021年12月，Singular Genomics公司推出了G4测序仪，其他几家公司也将紧随其后，包括PacBio、Genapsys和Ultima Genomics。Ultima Genomics预计将在未来几个月内发布新的测序仪。
参考资料：
1.Element Launches the AVITI™ System to Democratize Access to Genomics
https://www.elementbiosciences.com/news/element-launches-the-aviti-system-to-democratize-access-to-genomics
2. Element Biosciences Unveils New DNA Sequencing Instrument, Chemistry
https://www.genomeweb.com/sequencing/element-biosciences-unveils-new-dna-sequencing-instrument-chemistry
3.DNA Sequencing Firm Element Biosciences Closes $276M Series C Financing Round
https://www.genomeweb.com/sequencing/dna-sequencing-firm-element-biosciences-closes-276m-series-c-financing-round
本文由 SEQ.CN 作者：白云 发表，转载请注明来源！
