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NovaSeq X|目前最全Illumina新品特性拆解,竟然“借鉴“了MGI?

2022-10-3 01:58| 编辑: 小桔灯网| 查看: 5320| 评论: 0|来源: 循因缉药

摘要: 事先声明:没收包括但不限于Illumina/MGI/Element/Ultima/Singular/Pacbio/ONT/真迈/铭毅智造/赛纳中的任何一家或几家的”黑钱“,俺是干净的。美国时间2022年9月29日,全球首屈一指的基因测序仪制造商Illumina(因 ...

事先声明:没收包括但不限于Illumina/MGI/Element/Ultima/Singular/Pacbio/ONT/真迈/铭毅智造/赛纳中的任何一家或几家的”黑钱“,俺是干净的。

美国时间2022年9月29日,全球首屈一指的基因测序仪制造商Illumina(因美纳)发布了今年的新品-NovaSeq X测序平台。

包含全新的化学、光学、BioIT升级,稍后咱们一一盘点。

不出意外,官方公众号一大早起来同步了这个消息(受苦了,Illumina市场部的朋友),并迅速点燃了话题,在圈内开始传播。

甚至还有人说这是划时代的产品。

对,也不全对,至少划了Illumina自己的时代,别的就不一定了。

废话不多说,咱们逐一拆解这个新测序平台各个特性。

先来整体看一下几个表,让大家有个直观了解。

基础指标

产能指标

质量指标


全新的Chemistry X测序化学系统(但改了名)


早在今年的JP Morgan大会上(注1),Illumina就公布了相关的数据。

其核心是人工修饰碱基(X-NUCLEOTIDES)和高效的工程酶(X-POLYMERASE)。

碱基方面,使用了全新的终止子(X-BLOCK)、全新的连接子(X-LINKER)和全新的发光基团(X-DYES)。

带来的优点主要是3点:

  1. 最强耐高温性能,具体多耐倒是没披露…;

  2. 更快的反应速度,切除终止子速度提高3倍;

  3. 更好的改善测序质量,表现在降低prephasing/phasing错误,这个有专门讲的,不展开;

工程酶方面,主要是2个改善:

  1. 专门为X-NUCLEOTIDES开发,与其搭伙反应速度更快;

  2. 高保真,比任何其他NGS的聚合酶都保真;

如今,这套测序化学系统终于是用在了新的测序仪上。

根据Illumina官方的说法,是带来了2倍速的测序时间提升和3倍的准确度提升。

哦,对了,改名了,叫XLEAP-SBS。

实话实说,按照PE150的场景下,最大通量芯片(25B),Illumina这个说法有待商榷。

在25B芯片上以PE150运行,时间大约为48小时,这甚至比NovaSeq 6000还慢了4小时,更不用说跟MGI-T7的30小时去打了。

所以,在这个肿瘤检测领域,大家选1.5B和10B这两张芯片得了,在此情况下MGI优势不再,压力来到华大智造小伙伴这边。

另外再说准确性,Q30比NovaSeq 6000官宣的≥75%好多了,然而这个3X的accuracy咋就变成≥85%的Q30了?

我还以为要奔Q50去了,吊打SBB的Q40…

甚至对比咱们刚开始的那第三张图,是不是Illumina宣传口的小伙伴喝多了?那NovaSeq X不是跟NovaSeq 6000一样的么?

个人是有点失望的。

所以,我说,这样的NovaSeq X还划不了时代。


光学/表面化学


NovaSeq X的芯片拥有8条Lane,据说芯片密度又进行了提升。

这样就能够在更短的时间完成芯片的扫描。

当然,与之对应的就是更强大的激光系统和成像系统。

NovaSeq X配备了3种不同波长的激光系统,分别是532nm(4.5瓦)/457nm(6瓦)/655nm。

其中655nm用来对焦定位。

这与NextSeq 1000/2000的449 nm, 523 nm, 820nm相类似,而与NovaSeq 6000的532 nm,660 nm, 780 nm, 790 nm差距较大。


软解锁,异步上机


看到这里(注2),我感觉MGI的花活被学走了。

NovaSeq X Plus支持双flow cell,Independent flow cell operation,眼熟么?

有没有华大智造的异步测序模式既视感?

不过目前这货应该是不支持“异步“测序模式(也就是说FC-A FC-B运行互不干扰),根据其他网站的介绍,目前仅支持”错开“开始时间(注5)。

这特妹的是啥意思?也只能叫异步上机了。

华大智造这个全异步测序申请专利没?赶紧的啊。

他要敢用就告他(拱火)。

不过,神奇的是NovaSeq X,单FC,但是,人家能升级到plus。

就像你的Iphone 64Gb换个芯片就能升级到1Tb一样。

这花活,建议MGI学习下,咱直接起个名叫modularized unit of sequencing technology,简称MUST,多高大上。

各位股东见证下,如果哪家公司叫这个名让他给我打下命名费。


BioIT升级


这个感知可能不明显,其实相比于其5倍的无损数据压缩(且不说压缩了个啥,fastq还是bam?),之前在JPM上的分析部分才是真正的大头。

我在之前说过(戳这里),Illumina的野心远远不止于测序仪,用我的建库、捕获、测序试剂,用我的测序仪,用我的分析设备和软件。

在BioIT上的策略就是通过机载的DRAGEN系统,让客户习惯使用,逐渐离不开。

怎么样?以后还要离开我么?

(图来自注3)

当然,这种方式也是有风险的,比如之前Illumina LRM漏洞事件(戳这里)。

对吧朋友,你也不想要这样的。

另外一个需要关注的点是,Illumina新测序仪已经抛弃了NovaSeq 6000 的Intel CPU,全面拥抱AMD。

AMD,yes!

其中,控制系统用的是AMD嵌入式Ryzen系列,基于14nm制程,4核心8线程。配备2X16=32GB的DDR4内存和480GB的固态硬盘,运行Oracle 8 Linux操作系统。

计算系统使用的是AMD 定制的EPYC 7552处理器,基于7nm制程,48核心96线程。配备8*64GB+8*128GB=1536GB(1.5TB)的DDR4内存,480GB固态硬盘(操作系统)+5*12.8TB(64TB)企业级固态硬盘,同样运行Oracle 8 Linux操作系统。

加上测序仪自带的4K显示屏,咱把这CPU/内存/硬盘拆下来玩扫雷速度一定很快。


敬请期待,改名先


顺带提一嘴长度长。

新CEO热衷于改名,之前的Infinity长读长产品被改成Complete Long-Reads。

在这里,我建议MGI法务部立即发律师函,毕竟Complete让人想起Complete Genomics,让消费者容易产生误解。

玩意这玩意不好使,锅岂不是我的了?

啊,对了,之前说是2022H2的early access,现在成了2023 出产品,非常有节奏。

至于最长30kb,一般6-7kb的读长咱们关心么?

至少我不关心。

对我们来说,一个值得注意的点是,Illumina计划在2024年向NextSeq 1000/2000体系提供基于XLEAP-SBS的试剂。

压力再次给到华大智造的小伙伴们。

不过好消息是现有的NovaSeq 6000系列是不能用的,原因可能是我之前提到的光学系统的不兼容。

另外一个需要注意的点是,NovaSeq X先卖的是Plus,随后才是基础版,厉害了。


环保达人


一个重头戏是这是Illumina最环保的升级。

得益于XLEAP-SBS化学系统的进步,其相应试剂更加抗造(温度敏感性降低),运输已经可以免干冰运输。

据说节省了一年500吨的干冰(注4),好嘛,用也是你不用也是你。

加上使用环保可回收材料和降低部件尺寸,那是环保+环保,双环了。

这带来的改善也是很明显的。

首先,运输成本大幅度降低,毕竟不用干冰了;

其次,压缩存储成本,不用买那么多冰箱了;

当然,节省的成本会不会完全让给客户那就不知道了。


价格


很不幸,没人邀请我去美国参加Illumina的发布会,只能参考一下其他新闻的报道。

那么这么强大的测序仪多少钱呢?

哇塞简直太超值了,也就一套房子的钱就能买一台全球领先一段时间的NovaSeq X Plus这也太超值了吧。

一个Gb的成本能降到2美元,朋友们,测起来。

哇塞,华大智造9.99人民币/Gb哭晕倒在厕所了。


总结


让我们总体来看一下,只是我个人的看法啊,我也没收其他测序仪厂商的黑钱(没人给)。

  • 更高密度芯片,目前业界第一;

  • 目前最高密度芯片测序速度不及预期,还是太长,选中间密度的最划算;

  • 目前测序准确度不及预期,仍然是Q30水平,没有划时代的提高;

  • 测序成本降低明显,可能会先打死NovaSeq 6000的需求;

  • 野心实现闭环,转向前处理试剂、测序试剂、测序平台到分析平台全面制霸;

算算时间,华大智造也应该有对标产品吧,仅仅个人推测哈。

折腾完G99的MGI会不会出个T20之类的,这不好说。

其实吧,最大的压力应该是给到了Ultima/Element/Singular这样的新兴测序仪公司,毕竟他们不像华大智造,还有自己的现金流和历史沉淀。

对吧?

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