火视223|IBS：新型纳米孔测序技术提高碱基识别效果
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Intelligent Bio-Systems（IBS）成立于2005年，由奥巴马的校友车靖岳和好友Steven Gordon创立，这个华裔学者是哥伦比亚大学基因组技术与生物分子工程中心主任。曾发明四色可逆终止子测序技术。
IBS的成立基于车博士和哈佛大学George Church教授的研究小组开发的一种新型纳米孔DNA测序技术，基于纳米孔的单分子边合成边测序（SBS）系统。
这里要强行科普一下，纳米孔测序是基于核苷酸分子穿过沉浸在可导电流体中纳米孔时，纳米孔之中的电流发生暂时的可检测的特定变化这一现象。但是由于四种碱基（A、T、C、G）化学结构相似，所以它们穿过纳米孔时电流变化也长得很像。这就导致了现在的一些纳米孔测序方法不能一下子认出这四胞胎，测序结果就可能出乌龙不准确。但是，今天介绍的NGS技术基因测序公司克服了这个问题。
上面提到的两位大牛利用了体积较大、更易于识别的PEG分子来替代四种不同的碱基，在DNA链的5′末端，其磷酸基是可以被PEG之类的标签物修饰，且不会影响DNA聚合酶对被修饰碱基的识别，使用专用的化学高密度芯片和荧光仪器系统准确地破译DNA片段的序列。
研究人员将聚合酶拴系在α-hemolysin纳米孔上，在芯片上排出纳米孔阵列。随后他们用多重化的纳米孔传感器搭建了高通量的测序平台。这个平台使用多聚物标记的核苷酸，可以在单分子水平上对多个DNA模板进行平行测序。研究人员通过这种方式获得了实时的单分子测序数据，分辨率达到了单碱基水平。
它解决了已有纳米孔测序技术存在的问题，可以同时提高速度，降低生产成本，使得DNA测序开更为经济和便捷。关于这一技术，IBS与哥伦比亚大学合作，并获得了哥大对此技术的独家授权。
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2011年，IBS推出了它的第一台测序仪Max-Seq。2012年3月，IBS对Max-Seq升级，研发出了针对临床市场和临床实验室的更小型台式测序仪Mini-20，价格约为12万美元，主要用于目标基因或外显子测序，可应用于癌症诊断以及产检检测。它可以进行4亿次读取，一天可对10个样本进行测序。
根据Steven Gordon介绍，Mini-20允许用户在运行过程中添加样品，这种小型台式测序仪可一次性独立处理20个样品而无需合并及添加条形码，多个样品的平行处理和试剂的不断上样，对临床测序很关键，能大大节省临床测序的时间和费用。
2008年3月，IBS获得了来自Hub Angels Investment Group和Kegonsa Capital Partners两个投资方共35.3万美元的A轮融资资金。2012年6月，IBS接受了Qiagen公司的收购，收购金额未披露，但业内人士估计为5000万美元。
Qiagen收购IBS的目标在于进军下一代测序领域，将NGS与自己擅长的自动化样品制备结合起来，提供低成本、快速便捷的测序一条龙方案并应用于常规临床和分子诊断过程中。另外，IBS是仅有的两个得到美国国家卫生研究院(NIH)下属的美国国家人类基因组研究所(NHGRI) 基因组测序短期技术发展拨款的公司之一。这笔拨款共42.5万美元，用来开发“综合高通量DNA测序平台”。
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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。从第一篇论文到纳米孔测序的成形，这条道路并不是一帆风顺的。研究者们产生了很多分歧，也遇到了大量的技术死胡同。
美国亚利桑纳州立大学Biodesign研究所的Stuart Lindsay及其同事，在纳米孔DNA测序技术的基础上，开发了能够精确鉴定氨基酸的蛋白单分子测序技术。这一技术不仅可以用来在临床上测序蛋白质和检测新生物指标，还有望给医疗领域带来彻底的改变，在单分子水平上精确监控患者对治疗的应答情况。
火视221介绍的MinION是英国Oxford Nanopore Technologies公司推出的一种掌上纳米孔测序仪，方便携带也很便宜。它能读取较长的基因片段，这有助于理解基因组的复杂区域。MinION还可以插入笔记本电脑的USB接口，在屏幕上显示数据生成的过程。最近发表的研究显示MinION相当实用，能准确测序小基因组（比如细菌和酵母基因组），区分亲缘关系很近的细菌和病毒，读取人类基因组的复杂区域等等。
DNA测序技术已经获得了许多进展，当前大多数的高通量测序仪是基于光学技术，对构成DNA链的四个碱基A、T、C、G进行检测，但速度慢和高成本使其难以大面积推广，而随着更多的研究发现，纳米孔测序技术在DNA测序领域表现优异，成为测序技术发展的一个新兴方向。
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