一、產(chǎn)品概述
納米孔三代測(cè)序儀PromethION 24是一款高通量的設(shè)備,采用與 MinION、GridION 設(shè)備相同的核心技術(shù),但實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模并行化處理。該系列設(shè)備支持同時(shí)運(yùn)行多達(dá) 24個(gè)測(cè)序?qū)嶒?yàn),各實(shí)驗(yàn)也可獨(dú)立開(kāi)展。此外,用戶還可借助 PromethION 設(shè)備提供納米孔測(cè)序服務(wù)。
納米孔三代測(cè)序儀PromethION 24由測(cè)序單元與 A 系列數(shù)據(jù)采集單元組成:測(cè)序單元設(shè)有 24 個(gè)測(cè)序端口,可供 PromethION 流動(dòng)單元插入;數(shù)據(jù)采集單元?jiǎng)t配備高性能集成計(jì)算機(jī)與堿基識(shí)別加速器。該設(shè)備可對(duì) 24 個(gè)流動(dòng)單元生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)堿基識(shí)別。在當(dāng)前的化學(xué)試劑與軟件支持下,單個(gè) PromethION 流動(dòng)單元的數(shù)據(jù)產(chǎn)出量Max可達(dá) 200 Gbases。

二、核心技術(shù)
Oxford Nanopore 測(cè)序基于納米孔單分子檢測(cè)技術(shù)。測(cè)序時(shí),核酸分子(DNA/RNA)在馬達(dá)酶驅(qū)動(dòng)下,以單鏈形式逐個(gè)堿基穿過(guò)納米孔。當(dāng)堿基通過(guò)時(shí),會(huì)改變納米孔內(nèi)的電流強(qiáng)度,不同堿基(A、T、C、G)及修飾堿基對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)存在差異。設(shè)備實(shí)時(shí)捕獲這些電流變化,經(jīng) MinKNOW™等軟件轉(zhuǎn)化為堿基序列,實(shí)現(xiàn)單分子直接測(cè)序。該技術(shù)無(wú)需 PCR 擴(kuò)增,可保留堿基修飾信息,且讀長(zhǎng)不受限,能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析,兼具便攜性與高效性。

三、核心性能優(yōu)勢(shì)
按需靈活測(cè)序,無(wú)需樣本批量等待:可根據(jù)需求自主選擇測(cè)序時(shí)間與內(nèi)容,流動(dòng)單元支持單獨(dú)或協(xié)同運(yùn)行,無(wú)需為湊齊樣本量而延遲實(shí)驗(yàn);單個(gè)流動(dòng)單元測(cè)序容量約為 MinION 流動(dòng)單元的 6 倍,滿足不同規(guī)模數(shù)據(jù)需求。
高通量多任務(wù)并行,適配服務(wù)型實(shí)驗(yàn)室:支持同時(shí)開(kāi)展多個(gè) DNA 或 RNA 實(shí)驗(yàn),結(jié)合條形碼技術(shù)可進(jìn)一步增加樣本處理量,高效應(yīng)對(duì)高通量測(cè)序場(chǎng)景,也能為用戶提供專業(yè)納米孔測(cè)序服務(wù)。
部署門(mén)檻低,適配各類實(shí)驗(yàn)室:設(shè)備占地面積小,無(wú)需改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)施即可安裝;配備全面技術(shù)支持,簡(jiǎn)化部署流程,無(wú)論是小型科研實(shí)驗(yàn)室還是大型服務(wù)機(jī)構(gòu)均能輕松適配。
高性能一體化計(jì)算,分析高效便捷:集測(cè)序與分析功能于一體,搭載新一代 CPU、4 塊 NVIDIA A 系列 GPU、60TB SSD 存儲(chǔ)及 512GB RAM,算力強(qiáng)勁;預(yù)裝 Ubuntu 操作系統(tǒng)與 MinKNOW 軟件,開(kāi)機(jī)即可啟動(dòng)測(cè)序與實(shí)時(shí)分析,大幅縮短結(jié)果獲取周期。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
大型基因組或項(xiàng)目測(cè)序:適配人類、大型動(dòng)植物(如水稻、牛)等復(fù)雜基因組組裝,或多階段連貫的大型科研項(xiàng)目。其 24 個(gè)流動(dòng)單元可同步運(yùn)行,單流動(dòng)單元 數(shù)據(jù)產(chǎn)出Max 200Gb,高于 MinION 的容量大約6 倍,能快速覆蓋大型基因組的重復(fù)序列、結(jié)構(gòu)變異區(qū)域,結(jié)合強(qiáng)算力實(shí)時(shí)分析,縮短項(xiàng)目周期。
群體規(guī)模測(cè)序研究:適用于人類疾病關(guān)聯(lián)分析、動(dòng)植物育種群體篩查等場(chǎng)景。支持多樣本并行測(cè)序,搭配條形碼技術(shù)可高效處理數(shù)百個(gè)群體樣本,512GB RAM 與 4 塊 NVIDIA A 系列 GPU 保障大規(guī)模數(shù)據(jù)的快速比對(duì)與變異檢測(cè),為群體遺傳學(xué)研究提供高通量解決方案。
高 multiplex 小型基因組或靶向區(qū)域測(cè)序:針對(duì)細(xì)菌、真菌等小型基因組的批量檢測(cè),或人類癌癥驅(qū)動(dòng)基因、藥物靶點(diǎn)等靶向區(qū)域分析。24 個(gè)流動(dòng)單元可拆分處理不同樣本組,單單元高容量滿足靶向區(qū)域深度覆蓋需求,無(wú)需樣本批量等待,適配臨床檢測(cè)、微生物資源庫(kù)構(gòu)建等高頻次小體量測(cè)序任務(wù)。
全轉(zhuǎn)錄組(直接 RNA 或 cDNA)研究:支持動(dòng)植物全轉(zhuǎn)錄組的可變剪切分析、微生物轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。直接 RNA 測(cè)序可保留堿基修飾信息,cDNA 測(cè)序覆蓋低豐度轉(zhuǎn)錄本;設(shè)備一體化計(jì)算能力可實(shí)時(shí)解析全長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本序列,避免短讀長(zhǎng)拼接誤差,助力基因表達(dá)調(diào)控、疾病相關(guān)轉(zhuǎn)錄本篩選等研究。
五、設(shè)備規(guī)格
| 尺寸與重量 | PromethION 24測(cè)序單元: 高190 x 寬590 x 深430毫米,23公斤
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| 數(shù)據(jù)采集單元規(guī)范 | 60TB SSD存儲(chǔ),512GB內(nèi)存,4張NVIDIA Ampere GPU卡用于基礎(chǔ)調(diào)用加速 |
| 預(yù)裝軟件 | Linux(Ubuntu)作系統(tǒng),PromethION作系統(tǒng)(內(nèi)部 MinKNOW),Dorado 軟件 |
| 環(huán)境條件 | 設(shè)計(jì)為室溫(+18°C至+22°C)進(jìn)行序列, 用戶應(yīng)預(yù)留設(shè)備后部和側(cè)面30厘米的間隙。 注意:儀表后部在運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)熱。 |
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