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固态纳米孔:下一代DNA测序技术原理、工艺与挑战

科学通报,中国科学C辑:生命科学,这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的,我国学术期刊中的知名品牌,被国内外各主要检索系统收录,如国内的《中国科学论文与引文数据库》(CSTPCD)、《中国科学引文数据库》(CSCD)等;美国的SCI、CA、EI,英国的SA,日本的《科技文献速报》等。目前针对每期的重点内容,生物通将展开详细推荐,欢迎读者共同参与…… 生物通报道:固态纳米孔测序技术作为新兴的第四代 DNA测序技术, 具有低成本、高读长、易集成等优势. 如今, 随着半导体工艺技术的飞速发展, 小型化、高速度、大通量的纳米孔测序芯片的实现成为可能. 相比传统的测序技术, 固态纳米孔测序技术在成本、速度等方面有着十分巨大的优势. 然而, 作为一种新兴的测序技术, 固态纳米孔在制造、测序、集成等方面也存在着诸多挑战.来自中科院的学者就这一方面发表了综述,主要介绍了纳米孔测序技术的原理、制备工艺和面临的挑战, 并......阅读全文

DNA测序技术的现状和发展(九)

与在扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)中一样,使用合适的探针(电极),可以得到纳安级(nano-ampere)的电子隧穿电流。使用这种纳安级的电流检测碱基的速度比在直径不到 3nm的纳米孔中使用皮安级的电流检测要快得多。虽然这种方法只需

DNA测序技术的现状和发展(八)

虽然这些最初的纳米孔实验并没有获得预期结果,但它们至少显示出纳米孔在单分子技术方面的应用优势,例如高度的敏感性,同时也带动了纳米孔核酸分析技术的研究热潮,并在理论及实验方面取得了一些成果。自从发现在电场力作用下,长达1000个碱基的单链DNA分子也能通过纳米孔之后,人们就更加坚信, 廉价的纳米孔

DNA测序概念再升级:新方法每秒识别660亿碱基

  DNA测序经历了Sanger测序、二代测序(高通量测序)及三代测序(纳米孔测序),日前,美国国家标准与技术研究所(NIST)模拟了一个新型基因测序概念:通过将DNA分子从微小的、具有化学活性的石墨孔洞中拉动,通过测量石墨孔洞边缘产生的电位变化来实现高速、高精度、高效率的DNA测序;研究人员表明,

纳米孔测序的过去、现在和将来

  纵观测序技术的发展历程,没有哪一个技术像纳米孔测序那样慢热,但也没有哪一个技术像纳米孔测序这么接近普罗大众。将单链DNA拉过蛋白孔,检测碱基穿过时电导的微小改变,纳米孔测序的这一基础理念已经有十几年历史了。  1996年哈佛大学的DanielBranton、加州大学的DavidDeamer及其同

基于纳米孔的第三代测序技术:每个人支付得起的基因测序

典型的纳米孔测序过程示意图   最近的一项研究发现,在低NaCl浓度下长链DNA更利于纳米孔测序,这为纳米孔测序技术的发展提供了线索。   这篇名为“链长对DNA构象及摩擦行为的影响”的研究论文发表于《中国科学:技术科学》英文版2013年第12期,从摩擦学角度初步探讨了不同链长DNA在纳米孔测序

纳米孔直接RNA和cDNA长读长测序概述

  RNA测序已经在生物学和医学的各个领域取得了前所未有的发展。在包括癌症在内的诸多疾病中,转录异构体的表达和用途是健康组织和患病组织之间变异的重要来源。鉴定差异剪接的异构体和融合转录本,可以为疾病的诊断和治疗提供信息。RNA测序还有助于揭示从单细胞到整个组织的转录组动力学。同时,cDNA测序也极大

详解牛津纳米孔测序仪

 2014年的ASHG年会于10月18日开始在圣地亚哥举行,有幸亲眼目睹了牛津纳米孔公司MinIon的现场演示,技术之创新,令人震惊!21日下午,牛津纳米孔公司特地在旁边的Hardrockho举行了一个小型的封闭式的技术说明会,讲解了纳米孔的测试结果。  尺寸  MinION的尺寸之小,大大出乎我的

纳米孔直接RNA和cDNA长读长测序概述

  RNA测序已经在生物学和医学的各个领域取得了前所未有的发展。在包括癌症在内的诸多疾病中,转录异构体的表达和用途是健康组织和患病组织之间变异的重要来源。鉴定差异剪接的异构体和融合转录本,可以为疾病的诊断和治疗提供信息。RNA测序还有助于揭示从单细胞到整个组织的转录组动力学。同时,cDNA测序也极大

三代测序的前奏:Illumina再诉牛津纳米孔

  Illumina今天正式宣布起诉Oxford Nanopore,诉讼涉及后者在纳米孔测序相关领域涉嫌侵犯Illumina两项专利。  Illumina同时向美国国际贸易委员会和美国南加州地方法院提出此次诉讼,起诉Oxford Nanopore侵犯其美国专利局第8673550号和9170230号专

Nature:实时、便携式基因组测序

  埃博拉病毒(EBOV)感染人类会引起致命的出血热,发病率和病死率极高。2014年这种病毒在西非造成了严重的疫情,死亡人数已经超过11,000人。今年一月份,就在人们以为这场疫情正式结束之际,塞拉利昂又出现了新的病例。  本期Nature杂志发表的一项新研究展示了便携式基因组测序仪在这次疫情中起到

第三代测序重大突破!首次完成人类基因组测序

   第二代测序是当今应用最为广泛的技术,但读长短是它的软肋,并且它无法解决高度杂合的基因组、高度重复序列、高GC区域、拷贝数变异、大的结构变异等问题。第三代测序技术避免了第二代测序读长短的缺点,近年来渐渐被应用于各大研究中。以前谈到第三代测序,也许你想到的是病毒基因组或细菌基因组测序,而如今随着技

一文看全!史上59家测序仪公司的“争霸战”

  公司:DNAe (DNA Electronics)  网站:https://www.dnae.com  简介:2003年成立,英国。  核心技术:基于电微流体半导体(CMOS)的合成法测序技术  是否属于单分子测序技术:否  公司产品:LiDia测序平台  描述:使用离子敏感场效应晶体管(ISF

纳米孔测序技术发展简介

  随着对DNA结构和序列的研究,DNA测序技术不断发展,成为生命科学研究的核心领域,对生物、化学、电学、生命科学、医学等领域的技术发展起到巨大的推动作用。利用纳米孔研究出新型的快速、准确、低成本、高精度及高通量的DNA测序技术是后人类基因组计划的热点之一。  纳米孔测序技术发展简介  纳米孔检测技

GEN:纳米孔测序——传染病诊断的新“前锋”

  假设你是Doctors Without Borders组织中在西非工作的一名医生,一个发热、头疼、疲劳的小孩被带进你的诊所。根据当地的环境和季节,最可能被诊断出的就是疟疾或埃博拉。然而,这两种疾病都不能给病人一个积极的预后。埃博拉病毒能够快速传播给其他人,需要将患者尽快隔离。  这种情况下,确诊

两大牛人携手发布新测序技术

  经济高效的单分子测序平台能为人们提供很大的帮助,比如破解完整基因组序列、确定单倍型和鉴定mRNA可变剪接。为此,哥伦比亚大学的车靖岳(Jingyue Ju)和哈佛大学的George Church教授合作开发了基于纳米孔的单分子边合成边测序(SBS)系统。  他们给四种核苷酸分别标记上不同的聚合物

1.39亿美元!全球测序巨头Oxford Nanopore获知名机构投资

  牛津纳米孔总部位于英国,公司研发、生产和销售世界上唯一的便携式、实时DNA/RNA测序仪。此次募得资金主要用于公司下一阶段的业务扩张,其中,包括在牛津建设一个全新的、高产能的生产基地,以满足市场对牛津纳米孔测序仪产品日益增长的需求;以及扩大服务位于全球70多个国家客户的市场和销售团队。  同时,

Science及Nature共述:口袋里的DNA测序仪,可实时诊断

  纳米孔测序的想法起始于25年前, 2012年5月4日《Science》首次报道了Oxford Nanopore公司研制的纳米孔测序仪样机——MinION,用于破译病毒DNA。然而MinION的发展历程并不那么顺利,英国牛津大学基因组学中心基因组学家Rory Bowden说,“众所周知,在每次读取

新突破!掌上测序仪首次完成人类全基因组测序

  最近,英国牛津大学(Oxford University)Wellcome Trust人类遗传学中心(Wellcome Trust Centre for Human Genetics)和在基因组分析领域领先的英国公司Genomics plc宣布,首次使用掌上纳米孔测序仪完成了多个人类全基因组测序和

三分钟了解4代基因测序技术

  基因检测技术是近年来伴随“精准医疗”概念的提出而迅速发展起来的一门科学技术,它可以从基因组机制上阐释遗传学、发育生物学、进化生物学等学科的经典概念,在全基因组水平延伸了染色体高级构象、细胞异质性、功能模块等新概念,为精准医学开辟了应用性新领域。  近年来,随着分子水平的基因检测技术平台不断发展和

详解牛津纳米孔测序仪

 牛津纳米孔测序仪在美国人类遗传学学会年会上公布技术参数  2014年的ASHG年会于10月18日开始在圣地亚哥举行,有幸亲眼目睹了牛津纳米孔公司MinIon的现场演示,技术之创新,令人震惊!21日下午,牛津纳米孔公司特地在旁边的Hardrockho举行了一个小型的封闭式的技术说明会,讲解

2013值得关注的技术:纳米孔测序仪

  《Nature Methods》杂志将2012年度技术授予了定向蛋白质组学(targeted proteomics)。同时,杂志还介绍了2013年值得关注的技术,包括纳米孔测序仪(Disruptive nanopores)、微生物组功能研究(Probing microbiome func

一文看全!史上59家测序仪公司的“争霸战”

  公司:Quantum Biosystems  网站:https://quantumbiosystems.com  简介:2013年成立,日本。  核心技术:基于电信号的纳米孔单分子测序技术  是否属于单分子测序技术:是  公司产品:暂无推出  描述:采用亚纳米间隙和兆分之一安培级电流来直接检测单

基因测序市场发展现状分析 下一个万亿市场在哪里?

  一项新技术或产品的问世,给人们带来欣喜的同时,也必然会引起担忧,基因测序技术便是其中之一。基因测序技术被看作自疫苗问世以来疾病预防最重要的科技突破,它不仅可以大大降低遗传相关的疾病发生率,减少出生缺陷,还可以实现对疾病预测、预防、预警以及个体化诊疗;但目前,国内的基因测序市场却并不让人满意,甚至

遗传学大牛PNAS公布一项最新测序技术

  未来个性化医学,医生可能仅仅通过分析一份唾液样品,就能快速收集到患者谋者疾病的患病风险,以及最适合他的治疗方式。然而目前的新一代技术依然是一个很费钱的事。  来自哈佛大学Wyss研究所的著名遗传学家George M. Church开发了一种新的电子DNA测序平台,这一平台基于生物工程纳米孔,能帮

武大联合团队开发纳米孔靶向测序 快速“捕获”新冠病毒

   武汉大学联合团队创新性开发了纳米孔靶向测序检测方法(NTS),能大幅提升病毒阳性检出率,并能实现当天同时检测新冠和其他10大类、40种常见呼吸道病毒并监测病毒突变。  3月7日,该团队在预印版平台medRxiv发表题为《纳米孔靶向测序精准全面检测新冠病毒以及其他呼吸道病毒》的研究论文。  既往

专业贴:基因创业的“船票”究竟有多贵?

  基因领域的创业热度持续升温。创业门槛有多高?市场规模有多大?哪些领域更适合创业团队切入?  近两年来基因领域的创业热度持续升温,在设备、工具、服务,检测四个跑道上都出现了很多种子创业选手。那么这四个方向的创业门槛有多高?市场规模有多大?哪些领域更适合创业团队切入,下面我给大家盘算一遍。

重磅|华大智造首度公开旗下测序仪文库构建核心序列

  2018年9月8日,在华大基因集团19周年庆前夕,华大智造首次向业内公开华大智造测序仪文库构建核心序列,致敬华大基因集团。华大智造成立于2016年,一直致力于研发和生产基因测序设备。如行业内小伙伴们所知,华大智造已拥有四款高通量测序仪——BGISEQ-500、BGISEQ-50、MGISEQ-2

武汉大学开发纳米孔测序法,较qPCR阳性率检测率提升43.8%

  2019年底爆发新型冠状病毒性肺炎COVID-19疫情,全球已有许多感染和死亡病例,截止2020年3月1日,累计确诊超8万人,死亡近三千例,但仍存在许多临床疑似病例无法确诊。既往COVID-19诊断依赖于qPCR核酸检测,但是该方法显示出较高的假阴性率和低敏感性(阳性检出率仅为30%至50%),

DNA测序技术的现状和发展(七)

3. 新一代测序技术的前景在2007年6月,James Watson的基因组序列登录到了GenBank数据库当中,这是第一次使用非Sanger测序法获得了人类个体基因组序列,并且第一次将个人基因组序列公之于众。整个测序过程在两个月之内就完成了,花费不到100万美元,这只占耗时10年之久的人类

欧洲生命科学现3大“独角兽”公司

  行业一般将估值超过10亿美元的创业公司做出分类,并将这些公司称为“独角兽”。根据《华尔街日报》的报道,欧洲在生命科学领域有3家独角兽公司,分别是:Oxford Nanopore、CureVac、Immunocore。  NO.1 Oxford Nanopore:下一代测序的未来  市值(私营):