ThermoFisherScientific發布IonTorrent技術更新和新產品預覽

　　上周，基因組生物學技術進展年會(AGBT) 在佛羅里達州馬可島舉行，Thermo Fisher Scientific公司在會上發布了Ion Torrent測序技術的最新進展情況。

　　在周六召開的公司工作會議上，Ion Torrent 研發副總裁Allan Williams提前預告公司正在籌備Ion PGM和Ion Proton平臺的新產品和新應用。Williams討論的主題包括姍姍來遲的Proton PII芯片、PI芯片改進情況、Ion Proton的Hi-Q測序試劑、HLA測序等溫擴增、AmpliSeq文庫的直接制備（從血液樣本），以及Ion測序技術與Cynvenio的LiquidBiopsy平臺結合進行的腫瘤分析。

　　去年收購 Life Technologies之后，Thermo Fisher繼續加大在Ion Torrent上的投入。Williams表示，我們將針對靶向重測序和定量應用，"繼續加強投入，力爭全面改善測序通量、準確性和讀長"。

　　PII芯片，千呼萬喚始出來？

　　在去年的基因組生物學技術進展年會(AGBT)上，公司宣布計劃在2014年將PII芯片投入早期試用并實現商業化。該芯片有望提高Ion Proton平臺的測序通量。然而，縮小微孔意味著信號變弱，而大量數據從芯片上快速傳出則意味著公司不得不重新設計該款芯片。

　　Williams表示，Ion Torrent研發團隊開始改良PII芯片已有約一月時間，并且計劃在今年上半年投入早期試用，下半年全面進入市場。

　　該公司稱，研發人員使用插入片段長度為125bp的人片段文庫上樣，單次PII 芯片運行能得到40G數據，約350M讀段，讀長集中在115bp。商業化芯片的數據產量很可能為30G，200-300M讀段，讀長100bp。

　　公司已針對PII芯片的應用進行了測試，其中之一是使用Ion AmpliSeq 人轉錄組基因表達試劑盒進行定向轉錄組測序。該試劑盒可靶向檢測約20000個來自于不同樣本（包括福爾馬林固定組織）的轉錄本。Williams表示，PI和PII芯片所得數據與傳統RNA-seq所得數據顯示出良好的相關性。

　　Ion Torrent高級產品營銷總監Andy Felton表示，PII芯片得到的讀段質量目前足以滿足計數應用需要，但在外顯子測序應用方面仍稍顯不足。Williams 指出，PII芯片真正的優勢并不在于數據質量的提高，而在于數據產量達到了PI芯片的5倍。

　　PII芯片一次運行花費不到1000美元，并且單次運行可多重分析24組AmpliSeq轉錄組樣本或6組RNA-seq樣本。

　　該公司還針對PII芯片的另一計數應用--母體血液中的游離DNA分析進行了測試。該反應使用插入片段長度為120bp的文庫，并對21組樣品進行多重分析，可鑒定出染色體非整倍體。

　　Williams表示，PII芯片在讀長和準確性上"仍有進一步提升的空間"。

　　PI芯片升級完成

　　出于增加讀長和數據準確性的需要，該公司對PI芯片進行了升級。芯片微孔結構（包括芯片表面化學試劑）的改變，使得PI芯片單次運行數據量將達到30G，60-80M讀段，讀長為400bp，準確率達到99%。

　　Ion Torrent研發人員使用3張新的PI芯片完成了覆蓋30X人類基因組的測序。Williams提到，公司計劃在下半年為早期試用者提供試用版PI芯片，這為Ion Torrent平臺應用于全基因組測序（和更長讀長的靶向panel的多重分析）"打開了大門"。

　　用于Proton 的Hi-Q測序試劑

　　反應試劑方面，Ion Torrent最近推出了Hi-Q測序試劑，可提高Proton PI芯片測序數據的準確性。最開始，該試劑盒主要是為了配合Ion OneTouch 2模板制備系統使用，但公司計劃在接下來的幾周內推動PI芯片的Hi-Q試劑也適用于Ion Chef系統。Hi-Q試劑盒在去年便可用于PGM平臺。

　　Williams指出，對于Proton平臺，Hi-Q試劑盒可使SNP和插入缺失突變的假陽性率降低75%（從35個/M降到8個/M）。PGM平臺也得到了相似數據，Hi-Q使假陽性的插入缺失突變從4個/M降到1個/M。

　　應用于快速HLA分型的等溫擴增

　　憑借更快的速度和更長的讀段，等溫擴增成為了目前的乳液PCR的替代方法。目前該技術已允許早期試用者在PGM上手動操作。公司計劃推動等溫擴增支持Ion Chef系統，從而實現高達600bp的讀長。

　　Williams指出，在現有的模板擴增技術下，Ion Chef單次運行一般需要10小時，而使用等溫擴增技術則可將時間縮短至5小時。

　　Ion Torrent已與Thermo Fisher下的另一家公司--即致力于HLA分型的One Lambda公司--合作測試一種運用等溫擴增技術以達到測序時間短、讀長長（500-600bp）目的的HLA測序試劑盒。

　　去年12月，One Lambda推出了僅作研究用途的NXType試劑盒。NXType適用于PGM平臺，能在3天之內完成全部HLA I型和HLA II型基因測序。

　　Felton表示，由于等溫擴增速度較快，今后還可能應用于胚胎植入前遺傳學篩查。

　　AmpliSeq自動化及其應用

　　Ion Torrent目前還正在尋求在Ion Chef系統上實現AmpliSeq文庫的自動制備。盡管自動制備文庫的運行時間比手動實驗方案長幾小時，但手動建立實驗的操作僅需幾分鐘。整個流程，包括測序在內，一共需要24個小時，而用戶自己制備文庫則需要21個小時。AmpliSeq已經開始提供早期試用，并計劃在今年下半年實現商業化。

　　另一項研發內容是由血樣和口腔樣本直接制備AmpliSeq文庫，省去DNA提取步驟。Felton表示，公司已對此進行了理論驗證，但還未確定商業化的時間期限。

　　針對現有的AmpliSeq試劑盒，公司大大降低了DNA起始需求量。現有的實驗方案要求DNA的量為10ng，但公司研發人員展示了改良后的實驗方案：當DNA起始量低至0.1ng（相當于20個細胞含有的DNA量）時，仍然能得到不錯的結果。

　　Ion Torrent已結合Cynvenios的LiquidBiopsy平臺對AmpliSeq Cancer Hotspot panel進行了檢測--Themo Fisher最近已成為LiquidBiopsy平臺的經銷商。LiquidBiopsy儀器可分離血液中的循環腫瘤細胞、游離DNA和細胞DNA。

　　在改良試劑的同時，Ion Torrent還研發了能檢測低至1%的低頻率突變的新算法--Ion Reporter軟件4.4版本已整合該算法。