立即注册找回密码

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

微信扫一扫,快速登录

手机动态码快速登录

手机号快速注册登录

搜索
小桔灯网 门户 资讯中心 产品杂谈 查看内容

Illumina测序系统介绍及选择

2019-8-17 14:28| 编辑: 小桔灯网| 查看: 2837| 评论: 0|来源: 艾德生物

摘要: 相信对于现今二代测序(Next-generation Sequencing,NGS)领域的从业人员来说,“Illumina”是一个再熟悉不过的词汇。作为全球二代测序系统生产的领先企业,美国Illumina公司自2006年进入基因测序市场至今,已陆续 ...
相信对于现今二代测序(Next-generation Sequencing,NGS)领域的从业人员来说,“Illumina”是一个再熟悉不过的词汇。作为全球二代测序系统生产的领先企业,美国Illumina公司自2006年进入基因测序市场至今,已陆续发布了一系列各具特色的测序系统并在市场上广泛应用。根据测序通量差异,可分为台式测序系统和生产级测序系统,前者如iSeq 100、MiniSeq、MiSeq系列、NextSeq系列等,后者如HiSeq 4000、HiSeq X系列、NovaSeq 6000等。今天我们以发布的时间顺序,与大家一起了解几款常见的台式测序系统吧。



1

MiSeq系列


1

2011年发布的MiSeq台式测序仪,测序原理为四通道的可逆性末端边合成边测序(Sequencing by Synthesis,SBS)。


2

可自动生成双端读取,单次运行最多可产生15 Gb数据量,读长最长可达2 x 300 bp,也是目前Illumina测序系统的最长读长。

3

预装控制软件(MCS)、实时分析(RTA)软件和报告软件(Reporter),引导完成从试剂加载到测序数据二级分析的流程。

4

衍生机型MiSeq Dx于2013年获得FDA批准用于临床体外诊断领域,2018年落地中国,获得NMPA批准用于检测导至疾病或易感性基因变化。



5

衍生机型MiSeq FGx专门用于法医基因组学分析,供法医研究、亲子鉴定等使用。




1

NextSeq系列


1

2014年发布的NextSeq 500台式测序仪,尺寸与MiSeq相当,但测序通量大幅提高,测序原理也改良为双通道SBS测序,减少了循环反应和数据处理的时间。

2

单次运行最多可产生120 Gb数据量,最长读长为2 x 150 bp。

3

测序工作流程整合了用于数据分析、存储、计算的BaseSpace Sequence Hub,方便无生信背景的研究人员获得结果。

4

衍生机型NextSeq 550升级了光学成像模块及试剂版本,使测序和细胞遗传学芯片扫描可同时在一台仪器上开展。

5

衍生机型NextSeq 550Dx于2017年获得FDA及欧盟CE-IVD认证,在一台仪器上可灵活开展临床研究和IVD检测。

6

衍生机型NextSeq CN500于2019年获得NMPA批准适用范围变更,跨出无创产前检测(Non-invasive Prenatal Testing,NIPT)领域而成为通用型临床NGS测序平台,特别在肿瘤精准医疗领域的应用备受关注。




1

MiniSeq系列


1

2016年发布的MiniSeq台式测序仪,测序原理沿用NextSeq 500的双通道SBS测序,而上样机制、流动槽则与MiSeq相似,但体积更小,进一步降低了测序门槛。

2

单次运行最多可产生7.5 Gb数据量,最长读长为2 x 150 bp。

3

通量设计上更为小巧灵活,适用规模较小的测序需求。




1

iSeq 100系列


1

2018年发布的iSeq 100台式测序仪,是Illuminaqixia最小巧、经济适用的测序系统,在沿用SBS测序技术的同时,结合了互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)成像电子元件提升测序速度和性价比。

2

单次运行最多可产生1.2 Gb数据量,最长读长为2 x 150 bp。

3

占地面积小,安装简便,上机过程更为简洁,提供机载或云端等多种数据分析选择。





面对越来越丰富的测序系统,我们应该如何选择呢?建议大家从以下几方面考虑:


1

测序系统适合自身的研究/应用平台


每套测序系统所适用的平台,主要参考其所具备的通量规格,通量大的测序系统适合大规模研究需求(如大型全基因组测序、全外显子测序等),通量小的测序系统适合小规模研究需求(如靶向测序、miRNA测序等)。下表展示了四款常见台式测序系统的应用领域。




2

测序耗时


对于开展临床检测项目的实验室,快速获取样本测序结果并出具报告尤为重要,因此测序耗时是一个需要仔细考虑到的因素。这四款台式测序系统,综合各自不同规格的芯片,测序时间跨度从4个小时到将近60个小时,基本上都可以提供可接受的测序运行时间。


3

测序数据通量、Reads数和读长


这是选择测序系统最主要考虑的指标。首先,每个NGS检测项目都有明确的读长要求,选择的测序试剂读长太短则无法测通文库,读长太长又因浪费测序数据量提高了单个样的检测成本。其次,确定读长需求后,应根据检测项目的最低数据量要求及检测样本数量,选择合适通量或Reads数的芯片(测序芯片的通量即该芯片可产生的Reads数与读长的乘积)。下表展示了四款常见台式测序系统所有配套试剂的读长、通量及运行时间。




以“维汝健®”(人类BRCA1和BRCA2基因突变检测试剂盒)为例,文库读长要求是2x250 bp,那么可以满足的芯片有MiSeq Reagent Kit v2 Nano和MiSeq Reagent Kit v2,对应的通量分别为500 Mb和7.5 Gb。该检测项目每个样本所需的数据量约为30 Mb,因此当样本量在15个或以下时,可以选择MiSeq Reagent Kit v2 Nano芯片;当样本数量大于15个时,可以选择MiSeq Reagent Kit v2芯片。


4

仪器、试剂及运行成本


每款测序系统、同一款测序系统的不同试剂价格不尽相同,应根据检测需求及预期回报,考量仪器、试剂甚至人力投入成本,选择合适的测序系统。


5

灵活性及闲置时间


对于开展多项目检测的实验室,在评估好成本及实用性的前提下,可考虑多款测序试剂并用、甚至两台不同型号的测序系统并用,根据实际需求选择开机运行的时机,可提高检测灵活性,并有效缩短仪器闲置时间。


6

系统维护,优秀的技术支持和售后服务


NGS测序系统对运行环境的要求较高,且仪器结构复杂,人员开始使用及日常维护前需经过专业培训,异常问题更需要专业的售后技术支持,因此无论选择何种测序平台,其所提供的技术支持及售后服务水平也值得考虑在内。


好了,看完以上内容,大家是否清楚如何选择合适的测序系统呢?如果想进一步了解艾德生物的检测项目所适用的测序系统,欢迎与我们联系!



参考资料:

1. 美国Illumina公司官方网站

2. 李金明.高通量测序技术[M].北京:科学出版社.2018,12.

声明:
1、凡本网注明“来源:小桔灯网”的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,转载需联系授权。
2、凡本网注明“来源:XXX(非小桔灯网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。其版权归原作者所有,如有侵权请联系删除。
3、所有再转载者需自行获得原作者授权并注明来源。

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

最新评论

关闭

官方推荐 上一条 /3 下一条

客服中心 搜索 官方QQ群 洽谈合作
返回顶部