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傳統測序的局限性
隨著基因檢測技術和產品的逐漸成熟,我國基因檢測行業潛在市場空間大。由于一代測序精準度高、成本高,無法大規模商業化。相對于一代測序,二代測序還是依賴十幾年前PCR和NGS,雖然降低了測序成本,占據了80%的DNA測序市場,但儀器龐大,測序成本高,測序時間長,是也失去了最重要的應用場景。三代測序以Pacbio為代表,又稱單分子測序,特點是讀長長,然而成本遠高于二代測序,缺乏市場空間。納米孔被認為是一種快速高通量、超高讀長、無標記、無擴增、單分子檢測技術之一,更重要的是它可以在不損失任何結構和動力學上的有用信息的前提下準確地分析 DNA,是從光學檢測到電子傳導檢測的雙重跨越單分子測序方法。
什么是納米孔?
直徑在納米量級的小洞就是所謂的納米孔。目前,納米孔分為生物納米孔和固態納米孔。生物納米孔因其受物理性質的影響,準確率無法到達高標準,且蛋白孔陣列的生產、儲存成本高,導致測序成本居高不下。

圖1(A)α-溶血素納米孔(B)MspA恥垢分枝桿菌porin A(C)噬菌體phi29連接器(D)ClyA(E)FhuA(F)Aerolysin(G)SP1
生物納米孔
伴隨著科技進步和微納操作加工技術的不斷成熟,憑借價格低廉的半導體工藝制備的硅基片和氮化硅薄膜,固態納米孔可以重復使用,通過大規模量產的方式,進一步降低單次測序的成本,并且與生物納米孔相比,固態孔因其具有化學和熱力學穩定性,易加工批量規模生產,孔徑易控制等優點而被廣泛采用在單分子水平上醫學、生物學、農業、國防安全等領域有著廣泛的應用,市場前景廣闊,被業內公認為測序領域未來的發展方向。

圖2 固態納米孔陣列
固態納米孔應用的大前景
2020年基因測序市場規模預計138億美元,納米孔測序是未來萬億級“精準醫療”市場的關鍵。
高準確率、長度長、集成陣列化、便攜、低成本地進行人類全基因組測序是固態納米孔應用前景的最大亮點,這一特點將重塑測序行業現有格局,帶動下游成百上千家測序技術服務公司、生物制藥公司、臨床診斷和基因檢測,激活萬億級的應用市場。
固態納米孔測序儀處于產業價值鏈頂端,也是基因檢測的關鍵環節,高技術壁壘
在此背景下,麗納芯正在瞄準產業鏈最上游的固態納米孔基因檢測儀及腫瘤早篩檢測技術。麗納芯通過技術革新,成功研發第四代固態納米孔基因檢測新技術,不僅實現了固態納米孔基因檢測儀從固態芯片、微納流體裝置,信號處理、算法本土化,并且積累了大量扎實的實驗數據。

「麗納芯」固態納米孔基因檢測的優勢,
1. 無需溫度控制,精確尺寸2-100nm可調納米孔;
2. 高通量、微小化、便攜式、超快速;
3. 每小時可產出256個樣品的檢測數據,單次準確率達95%,一致性準確率達99.95%;
4. 無需擴增和熒光標記,
5. 固態納米孔芯片穩定可裝卸、可重復使用,單次使用成本低于百元;
搭載專有芯片Cell-231/241以及配套試劑盒

目前廣泛使用的二代測序儀的市場主要被Illumina、Thermo Fisher等國外大企業掌握,形成了高價壟斷的局面。而國內基因檢測公司大多位于產業鏈中下游,上游的高價壟斷,限制了中下游的發展,不利于其市場議價。
鑒于未來萬億級“精準醫療”市場的關鍵,測序上游高技術壁壘并且基因信息安全及核心關鍵技術自主可控,測序儀國產替代進口是必然趨勢,顛覆性的測序技術有望將基因測序帶入精準醫療時代。納米孔技術被列入863和973項目、國家重大專項,從納米孔生物芯片加工制備到微納流體裝備,DNA分子檢測國內實現知識產權自主化,解決卡脖子,國際壟斷化問題。
隨著麗納芯第四代固態納米孔基因檢測技術的革新,將實現中國在第四代測序技術的彎道超車,打破國外公司的壟斷格局,使基因測序市場以前所未有的速度發展。
未來的癌癥早篩、腫瘤伴隨診斷、病原微生物快速診斷、腸道微生物組學的全基因組研究以及公民的健康體檢,低成本且高效的第四代固態納米孔檢測將改寫基因測序全產業鏈格局,讓基因測序相關的應用場景變得觸手可及。