6月28日，齐碳科技自主研发的测序反应通用试剂获得由成都市药品监督管理局颁发的第一类体外诊断试剂备案证书，备案证编号：川蓉械备20240058，同时获得第一类医疗器械生产备案资质。测序反应试剂是纳米孔测序平台中的重要一环，能够为测序反应提供上机测序所必要的反应环境，与纳米孔基因测序仪、测序芯片一起组成纳米孔基因测序体系，实现对核酸文库样本的高效精准测序。就在一周前，齐碳科技自动化样本制备系统QPrenano-32刚刚获得了由四川省药品监督管理局颁发的二类医疗器械注册证书，可谓双喜临门。

2024年6月20日，齐碳科技研发的自动化样本制备系统QPrenano-32成功获得由四川省药品监督管理局颁发的二类医疗器械注册证书，注册证编号：川械注准20242220117。此次获批医疗器械产品注册证书表明齐碳科技已经建立了医疗器械产品生产制造全面质量管理体系，具备了符合监管要求的医疗器械生产制造能力，从而开启以纳米孔测序技术为核心的临床业务领域新征程。QPrenano-32是一款基于液体处理工作站建立的核酸检测前处理设备，集成度高，专为简化测序前的复杂流程而设计，提升样本处理过程中的自动化和标准化水平，为纳米孔基因测序领域中的基因测序项目提质增速，对于推动基因测序技术的临床应用与发展具有重要意义。作为新一代基因测序技术开拓者，齐碳科技深耕纳米孔测序技术数年，通过自主研发不仅打破了海外垄断，还推出了多款全自研产品，已形成以纳米孔基因测序仪为核心，配套有芯片、试剂及软件的测序平台，此外，还有实验室自动化、端到端应用解决方案等，为用户提供贯穿纳米孔测序全流程的解决方案。成功获批二类医疗器械注册证，不仅是齐碳科技多年来坚持创新驱动所结出的丰硕成果，更是齐碳科技响应纳米孔测序广阔的临床市场需求所迈出的坚实一步。未来，齐碳科技将继续加大研发投入，不断优化产品性能，推动纳米孔基因测序技术的创新与应用，让更多的纳米孔基因测序产品投入临床应用，为人类健康保驾护航。

               试用活动回顾REVIEW2024年3月1日，齐碳科技推出纳米孔全质粒测序整体解决方案并开放用户试用，一周时间内，收到了30多家用户的试用申请，齐碳科技的工程师们积极行动，在现场快速开展试用测试。截止2024年5月初，共完成近300例质粒测序，结果满足大部分用户要求，多家用户已将此解决方案投入实际应用，至此，试用活动画下圆满句号。01所有样本均成功组装，平均一致性准确率高达~99.96%总共测试近300例样本，所有样本均成功组装。其中有ref的样本93例，分析结果表明平均一致性准确率99.96%。02体系适应性强，不同大小质粒可混合测序并准确组装用户测试时，选择24例不同大小的质粒进行混合测序，质粒大小分布在4.5-45Kbp,在标准建库测序流程下，24例样本均正确组装，平均一致性准确率>99.9%03超长质粒，一次性完成组装和分析用户测试时，24个样本中掺入一例~45Kbp的超长质粒，下机数据成功对这例质粒进行了组装，并且组装结果与ref一致性准确率达到99.8%。04无惧高GC对于高GC的质粒，齐碳纳米孔测序平台可一次测通，组装结果与参考序列一致。用户反馈，二代测序遇到高GC区域无法准确测通。05无惧ITR等复杂二级结构24个样本混样测序中，用户掺入一例AAV质粒，下机数据成功对这例质粒进行了组装，并且组装结果与ref一致性准确率>99.9%。▼产品订购【纳米孔全质粒测序整体解决方案】试用活动已顺利结束，经过实测验证与产品打磨，现已正式开放产品订购，详情咨询请拨打热线4008002038。

近日，浙江省农业科学院李有贵、天津中医药大学吴崇明和中国农科院深圳基因组所刘永鑫等团队在iMeta在线联合发表了题为《The gut microbiota-aromatic hydrocarbon receptor (AhR) axis mediates the anticolitic effect of polyphenol-rich extracts from Sanghuangporus》的研究成果。基于齐碳纳米孔测序平台及二代测序平台开展研究，通过16s rRNA基因测序评估SH处理对小鼠肠道微生物群落结构的影响；通过对肠道微生物群落的宏基因组测序，确定与5-羟色胺-3-乙酸（5HIAA）生物合成相关的功能基因序列；通过对微生物，尤其是Alistipes onderdonkii等关键菌株的全基因组测序及组装，进一步理解微生物如何影响宿主健康。最终，本研究证明了桑黄多酚（SH）通过调节肠道菌群有效减轻葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠的结肠炎病理症状，揭示了基于SH和肠道菌群之间的相互作用开发结肠炎治疗策略的潜在途径。背景炎症性肠病（IBD）主要包括溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD），是一个全球性的健康问题，影响全球约0.5%人口。IBD的典型症状包括急性腹泻、间歇性腹痛、直肠出血和体重减轻。除了显著降低生活质量外，IBD还增加了结肠癌的患病风险，从而给个人和社会带来了沉重负担。目前，IBD缺乏明确的治疗药物，虽然常用临床药物具有较高的缓解率，但往往会出现继发性失败。因此，迫切需要寻找更有效、更安全的新的治疗干预措施。越来越多的证据证明了肠道菌群失调与IBD 的发生发展内在联系。Machiels等人发现，UC患者肠道微生态失调表现为产丁酸盐物种，如Roseburia hominis和Faecalibacterium prausnitzii的显著减少。丁酸钠治疗可减轻结肠炎的炎症状态和肠黏膜病变。吲哚衍生物是重要的微生物代谢物，已被证实是改善实验性溃疡性结肠炎的有益药物。例如，吲哚-3-乙酸（IAA）、吲哚-3-甲醇（I3C）和吲哚-3-丙酮酸（IPA）可以作为芳基烃受体（AhR）的天然配体，通过提高血清和组织抗炎白细胞介素水平来减轻IBD。因此，肠道菌群及其代谢产物，特别是吲哚衍生物，可能是开发新的抗IBD治疗干预措施的有效途径。成果概述中药（TCM）在中国已成功治疗疾病数千年。越来越多的证据强调了天然药物资源的药理益处。食药用食物已成为一种很有前途的疾病治疗方法。桑黄是一种可食用的药用真菌，可作为药物和膳食补充剂。研究证明，桑黄具有多种药理作用，包括抗炎、抗肿瘤和抗氧化。此外，它还具有调节肠道菌群的能力。然而，桑黄对于IBD的治疗潜力尚未被探索。本研究旨在确定桑黄多酚（SH）的抗结肠炎作用，并探讨其有益作用是否与肠道菌群密切相关，以及潜在的肠道分子机制。本研究首先评估了SH抗结肠炎活性，并通过一种涉及体内功能验证和粪菌移植的综合方法证实了肠道菌群在其抗结肠炎作用中的重要贡献。此外，本研究还确定了关键的肠道细菌种类及其活性代谢产物5-羟基吲哚-3-乙酸（5HIAA），他们是SH改善结肠炎作用的关键介质，主要通过激活AhR信号通路发挥抗结肠炎作用。本研究不仅有助于更深入地了解SH的治疗潜力，而且也为今后探索SH和肠道菌群治疗结肠炎的治疗途径奠定了科学基础。成果亮点1.SH减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎桑黄在中国已经实现了大规模的人工栽培（图S1A）。SH是桑黄多酚提取物（93.86% ± 2.78%）（图S1B；表S1)。本研究首先评价了SH在葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠中的抗结肠炎作用（图1A）。与正常小鼠相比，结肠炎小鼠表现出体重减轻（图S2A)、疾病活动指数增加（DAI）（图1B)、结肠长度缩短（图1C；图S2B)、隐窝和结肠组织结构受损（图1D；图S2C)，以及明显的炎症反应（TNF-α、IL-1β、IL-6、MCP-1和IL-17α增加，IL-4、IL-10和IL-22降低）（图S3)。低剂量和高剂量SH均可改善结肠炎病理症状，主要表现在增加体重，改善结肠长度和结构损伤（图1B-D；S2）。此外，SH给药以剂量依赖性方式逆转了炎症细胞因子水平的变化（图S3），表明SH具有强大的抗炎作用。氧化应激和肠黏膜屏障对于维持肠道通透性以抵御毒素、致病菌和其他有害物质至关重要。团队在转录和翻译水平上评估了SH对上皮细胞紧密连接蛋白表达的影响，并检测了氧化应激相关基因的表达。与DSS组相比，SH处理组紧密连接蛋白基因Occludin、Claudin-3和Claudin-4的转录水平明显升高（图S4A），结肠组织中NF-kB、Nox4和Stat3的表达水平明显下调（图S4B）。同时，SH也增强了紧密连接蛋白的蛋白表达水平（图S4C-D），证实了SH对粘膜屏障的正向调控作用。此外，经过SH处理后，杯状细胞的数量也显著增加（图S4E）。以上结果表明，SH可显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎症状。图1.SH缓解DSS小鼠实验性结肠炎症状，并改变其肠道菌群（A）动物实验示意图；（B）疾病活动指数（DAI）评分；（C）结肠组织图片；（D）苏木精&伊红染色（H&E）结肠病理图（比例尺= 50µm）；（E）基于Chao1指数和Shannon指数评价肠道菌群Alpha多样性。（F）基于加权UniFrac距离的肠道菌群主坐标分析（PCoA）；（G）属水平上肠道微生物群的分类特征。（H）DSS相关细菌的核心微生物群。内环代表了在NC-DSS-SHL-SHH队列中可重复检测到的OTUs。不同微生物群落的相对丰度显示为蓝色（NC）、绿色（DSS）、红色（SHL）和青色（SHH）热图。alpha多样性分析采用Wilcoxon非参数检验，PCoA分析采用置换多元方差分析（PERMANOVA）。数据显示为平均值±标准误（n = 8）。*p 。NC，阴性对照；DSS，葡聚糖硫酸钠；SHL，低剂量桑黄多酚组（250 mg/kg/d）；SHH，高剂量桑黄多酚（400 mg/kg/d）；DAI，疾病活动指数。2.肠道菌群在SH抗结肠炎作用中起关键作用为了评估肠道菌群对SH抗结肠炎作用的贡献，团队进行了16S rRNA基因测序分析，以评估SH治疗对肠道菌群的影响。DSS诱导结肠炎小鼠肠道菌群α-多样性明显低于正常小鼠（p ）。低剂量和高剂量SH处理均显著增加了α-多样性（p ）（图1E）。主坐标分析（PCoA）和层次聚类分析显示，SH处理使肠道菌群向正常对照（NC）偏移（图1F-H）。这些结果表明，SH可以显著调节DSS诱导结肠炎小鼠肠道微生物群落。为了进一步评估SH调节肠道菌群是否足以产生抗炎作用，团队使用含3% DSS处理小鼠，建立急性结肠炎小鼠模型，并将SH处理小鼠（供体）的粪便菌群移植到DSS诱导的结肠炎小鼠（受体）中（图2A）。由于结肠炎模型小鼠的粪便微生物群对结肠炎没有治疗作用（图S5），团队在随后的分析中没有进一步考虑这一点。与DSS小鼠相比，受体小鼠（DSS + SHfe）在体重、DAI评分、结肠长度和组织学方面均向正常趋势恢复（图2B-E；S6A-B）。粪菌移植还提高了血清IL-10和IL-22水平，降低了血清TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-17α水平（图2F-H），表明其具有显著的抗炎作用。重要的是，SH调节的肠道菌群移植明显恢复了结肠炎小鼠的肠道屏障功能，这反映在Occludin, Claudin-2, Claudin-3 和Claudin-4 mRNAs和蛋白水平的上调（图2I；S6C）。因此，来自SH处理小鼠的肠道菌群表现出有效的结肠炎改善作用。图2.粪菌移植（FMT）揭示SH调节肠道菌群的抗结肠炎作用（A）动物实验示意图；（B）小鼠体重（g）；（C）疾病活动指数（DAI）评分；（D）结肠长度（cm）；（E）苏木精&伊红染色（H&E）结肠病理切片（上）（比例尺= 200µm）和Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图（下）（比例尺= 50µm）；（F）血清抗炎细胞因子IL-10 水平；（G）血清抗炎细胞因子IL-22 水平；（H）血清促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-17α）水平；（I）结肠组织中Occludin，Claudin-3和Claudin-4的蛋白表达。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误（n = 8）。*p 。3.SH富集Alistipes onderdonkii改善结肠炎接下来，团队在属水平上仔细研究了肠道菌群的分类组成，以确定SH抗结肠炎作用的核心细菌。结果显示，与DSS组相比，对照组、SHL组和SHH组中，共有12个菌属表达上调，25个菌属表达下调（图S7A）。与对照组相比，模型组有34个菌属增加，13个属菌降低。低剂量SH处理使得10个菌属上调，4个菌属下调。高剂量SH处理后，20个菌属上调，4个菌属下调（图S7B）。差异表达分析显示，只有Alistipes在DSS组显著减少，而在SH治疗后显著增加（图S7C）。进一步Spearman相关分析表明，3个菌属与DAI评分显著负相关、与结肠长度显著正相关，其中Alistipes相关性最为显著（图S7D）。这些结果表明，SH可以显著调节肠道微生物群落，特异性富集Alistipes。进一步，团队通过物种特异性定量PCR（qPCR）对粪便Alistipes进行定量，发现Alistipes onderdonkii是SH富集的主要菌种（图S7D-E）。团队获得了3株A. onderdonkii，并评价了它们对DSS诱导的结肠炎影响。结果显示，三个菌株中，两个A. onderdonkii 菌株（#1：FDB8和#2：FDFM）可有效预防体重减轻，降低DAI评分，恢复结肠组织损伤，改善炎症状态（图3A-E）。此外， A. onderdonkii提高了紧密连接蛋白的表达，以增强肠道屏障功能（图3F-H）。因此，A. onderdonkii可能是介导SH抗结肠炎作用的关键有效物种。有趣的是， A. onderdonkii（#3）几乎没有改善结肠炎，甚至造成了有害的影响（图S8），表现出了菌株特异性的功能。图3.A. onderdonkii减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎（A）小鼠体重百分比（%）和体重变化（g）；（B）DAI评分和DAI评分的AUC；（C）苏木精&伊红染色（H&E）的结肠病理切片（比例尺= 200µm）。（D）血清抗炎细胞因子IL-10和IL-22的水平；（E）血清促炎细胞因子IL-1β和MCP-1的水平；（F）结肠组织Occludin，Claudin-2，Claudin-3，Claudin-4和ZO-1的mRNA表达水平；（G）结肠组织Occludin、Claudin-3和Claudin-4的蛋白表达；（H）Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图（比例尺= 50µm）。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误（n = 8）。*p 。4.5-羟基吲哚-3-乙酸（5HIAA）是一种关键活性代谢产物考虑到SH对肠道菌群的调节作用，团队对粪便样本进行了代谢组学分析，旨在识别功能微生物代谢产物。如图S9A所示，与NC小鼠相比，DSS诱导结肠炎小鼠中代谢物水平发生显著改变（图S9A），而SH处理组的代谢物谱与NC组接近，表明SH显著恢复了微生物代谢物的分布（图S9A）。随后，团队确定5HIAA在SH处理后显著升高（图S9B-C）。通过对3株A. onderdonkii功能基因序列的全面分析，发现2株A. onderdonkii（#1：FDB8和#2：FDFM）的基因组中含有一个与诱导吲哚化合物生物合成相关的tpl基因。相比之下，第三株菌株（#3：FDPA）的基因组缺乏这个特定的基因（图S9D）。为了证明A. onderdonkii确实具有产生5HIAA的能力，团队采用高效液相色谱（HPLC）对A. onderdonkii培养上清液中5HIAA含量进行检测，发现5HIAA浓度高达33.5 μg/mL。值得注意的是，5HIAA的产生与A. onderdonkii改善结肠炎的作用相关，主要表现为两个有效的A. onderdonkii菌株产生的5HIAA（33.5和16.83 μg/ml）多于无效菌株（0.83μg/ml）（图S9E)。代谢物与结肠炎指数的相关分析显示，有22种代谢物与结肠炎症状密切相关，其中5HIAA与结肠长度呈正相关，与DAI评分呈负相关（图S9F)。因此，SH可以促进5HIAA产生，这可能是与SH抗结肠炎作用相关的关键微生物代谢产物，尤其是A. onderdonkii。据报道，肠道微生物产生的IAA可以缓解结肠炎。因此，团队研究了与IAA密切相关的衍生物5HIAA对DSS诱导结肠炎的影响（图4A）。IAA治疗显著改善了结肠炎的症状（图4B-F），这与之前的报道结果一致，而5HIAA在缓解结肠炎方面的表现明显优于IAA（图4B-F）。此外，这两种吲哚衍生物都能有效地提高抗炎因子的水平，降低促炎因子的水平，以减轻炎症反应（图S10A-B）。在DSS诱导小鼠中，吲哚衍生物也降低了氧化应激相关基因（NF-kB、Nox4和Stat3）的相对表达（图S10C）。此外，IAA和5HIAA均上调了紧密连接蛋白Occludin和Claudins的表达，后者具有显著性（图S10D-E）。图4.5HIAA治疗可减轻DSS诱导的C57BL/6小鼠结肠炎（A）动物实验示意图；（B）体重百分比（%）；(C)小鼠DAI评分；（D）小鼠结肠长度（cm）；（E）苏木精&伊红染色（H&E）的结肠病理图（比例尺= 200µm）和小鼠组织学评分；（F）Claudin-4紧密连接蛋白免疫荧光图（比例尺= 50µm）。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误（n = 8）。*p 。IAA，吲哚-3-乙酸；5HIAA，5-羟基吲哚-3-乙酸。5.结肠AhR激活对SH抗结肠炎具有重要作用既往研究表明，微生物来源的吲哚衍生物可以通过结合并激活AhR来保护结肠炎，提示SH可能通过富集Alistipes及其代谢物5HIAA来激活AhR，从而改善结肠炎。为了证实这一假说，团队首先检测了AhR下游基因（Cypa1、Cypa2和Cypb1）在结肠中的表达水平。结果显示，5HIAA和SH两种处理均显著上调了Cypa1、Cypa2和Cypb1（图5A-B）基因水平，表明AhR在结肠组织中被激活。随后，团队用AhR抑制剂处理DSS小鼠，以验证AhR信号通路对SH抗结肠炎疗效的贡献。AhR拮抗剂StemRegenin 1基本上消除了5HIAA对结肠炎的改善作用，如体重、DAI、结肠长度、血清IL-22和IL-10水平，以及结肠组织病理学（图5C-H）。AhR拮抗剂消除了SH治疗对体重的有益作用（图5C-H），但对DAI、结肠长度等指标的消除作用明显减弱（图5C-H）。通过对Caco-2细胞的体外实验，进一步验证了AhR信号通路的激活情况。CCK-8检测结果显示，五种浓度的5HIAA对Caco-2细胞都没有细胞毒性作用（图S11A）。虽然5-HIAA处理后Caco-2细胞中AhR的表达没有明显变化，但Cypa1、Cypa2和Cypb1的表达明显增加（图S11B），提示5HIAA部分激活了AhR信号通路。以上结果表明，SH至少大部分通过激活AhR信号通路来缓解结肠炎。图5.AhR抑制剂可削弱SH和5HIAA的抗结肠炎作用（A）5HIAA处理结肠炎小鼠结肠组织中Ahr、Cypa1、Cypa2和Cypb1的相对mRNA水平；（B）SH处理结肠炎小鼠结肠组织中Ahr、Cypa1、Cypa2和Cypb1的相对mRNA水平；（C-D）小鼠体重（C）及体重变化（D）；（E）DAI分数；（F）小鼠结肠长度（cm）；（G）血清抗炎细胞因子（IL-22和IL-10）水平；（H）结肠组织和苏木精&伊红染色（H&E）结肠病理图（比例尺= 200µm）。采用单因素方差分析和Dunnett’s检验进行统计学分析。数据显示为平均值±标准误（n = 8）。*p 。AhR，芳香烃受体。讨论IBD构成了一个重大的全球公共卫生挑战。考虑到临床药物的不良反应和高复发率，探索干预和治疗IBD的新策略具有重要意义。令人信服的证据表明，肠道菌群及其代谢物与IBD 的发展之间存在复杂联系。此外，天然药物作为一个巨大的潜在资源库，由于其优异的有效性和安全性，以及对肠道微生物群的积极调节，为治疗IBD提供了有效的候选者。本研究证实了SH（桑黄多酚）的抗肠炎作用和对肠道菌群的调节作用。简单言之，SH富集的A. onderdonkii促进了微生物代谢物5HIAA的产生，它可以作为一种有效的配体激活AhR信号，从而显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎。这种对微生物机制的理解丰富了我们对天然药物和肠道菌群之间相互作用的理解，促进对结肠炎新型治疗药物的开发。尽管桑黄抗结肠炎作用已在多项研究中被报道，其潜在机制仍有待进一步阐明。值得注意的是，SH对结肠炎的有益作用尚未完全阐明。在本研究中，团队首次提供了强有力的证据，证实了SH具有强大的抗结肠炎疗效。虽然本研究提供了坚实证据，表明肠道菌群及其代谢物5HIAA在SH的抗结肠炎作用中起着关键作用，但本研究仍存在一些不足之处。在实验中，SH是预防性地给予DSS诱导结肠炎小鼠。SH作为一种复杂提取物，可以隔离DSS，从而防止DSS诱导的结肠炎。因此，今后应评估SH的治疗效果，以消除SH可能通过与DSS直接相互作用来预防结肠炎的可能性。此外，SH还可能通过其他机制，如NF-κB和NLRP3/caspase-1信号通路，从而改善结肠炎。这一推测是基于以下事实：使用AhR拮抗剂处理大大消除了5HIAA对结肠炎的有益作用，但是SH的抗结肠炎疗效仅部分受损，说明5HIAA的富集并不是SH减少结肠炎的唯一途径。此外，5HIAA是由表达色氨酸酶的肠道微生物组发酵色氨酸产生的吲哚代谢物。这意味着多种细菌可能有产生5HIAA的能力。在这项工作中，团队发现了其中一种细菌A. onderdonkii可以产生5HIAA，这强调了肠道微生物可以通过产生吲哚衍生物，包括5HIAA和IAA，以此来缓解结肠炎。其他产生吲哚及其衍生物的细菌需要在未来的研究中进一步探索。而由于团队尚未进行定植评估、毒理学检测和进一步功能验证等一系列研究，所鉴定的肠道菌株A. onderdonkii是否可以进一步发展为产品尚不清楚。因此，需要进一步研究桑黄抗结肠炎作用及其作用机制，从而促进SH的开发和应用。结语本研究成果是李有贵等团队在炎症性肠病（IBD）治疗等方面研究取得的全新进展。研究团队利用齐碳纳米孔测序平台长读长技术优势结合二代测序，完成了桑黄多酚抗结肠炎肠道分子机制的验证和揭示，为开发结肠炎治疗策略提供了可靠的科学理论依据。特别鸣谢李有贵、吴崇明和刘永鑫等研究团队的专业指导。以下为本研究结果作者简介——钟石（第一作者）浙江省农业科学院副研究员研究方向为肠道微生物与肠道损伤、糖脂代谢。以第一或通讯作者在Journal of Functional Foods、Chemico-Biological Interactions等期刊发表学术论文10余篇，主持浙江省自然科学基金、浙江省重点研发项目子课题、浙江省中医药科技计划重点项目子课题等；授权发明专利16件。孙雨晴（第一作者）浙江省农业科学院助理研究员研究方向为肠道微生物与肠道损伤、糖脂代谢。以第一或通讯作者在Carbohydrate Polymers、Animal Nutrition等期刊发表学术论文10余篇，主持中国博士后基金、浙江省博士后基金、浙江省公益农业项目等；授权发明专利3件。刘永鑫（通讯作者）中国农科院深圳基因组所研究员，iMeta期刊执行主编，宏基因组公众号创始人研究方向为微生物组方法开发、功能挖掘和科学传播，在Science、iMeta、Nature Biotechnology、Nature Microbiology等期刊发表论文50余篇，被引17000+次，入选全球Top 2%高被引科学家。主编《微生物组实验手册》专著，为Nature Communications、Microbiome、ISME、NAR等69种期刊审稿202次。吴崇明（通讯作者）天津中医药大学研究员，博士生导师。中国药理学会心血管药理专业委员会委员，中国中医药信息学会中医临床药学分会常务理事担任Chinese Herb Med, Mol Med Rep, Integr Med Nephrol Androl, Disease Res等期刊编委。研究方向中药药理学，聚焦中药调控肠道微生物组与人类慢性疾病作用机制研究。主持国家自然科学基金项目3项，在Gut Microbes，J Adv Res，Mater Today Bio，Phytomedicine等杂志上发表相关科研论文100余篇，被引用2500+次，入选全球Top 2%高被引科学家。李有贵（通讯作者）浙江省农业科学院，研究员研究方向为肠道微生物与肠道损伤、糖脂代谢。以第一或通讯作者在Journal of Advanced Research、Carbohydrate Polymers、mSystems等期刊发表学术论文30余篇，主持国家自然科学基金、浙江省重点研发项目、浙江省自然科学基金等10余项，获省部级奖3项，授权发明专利14件。

2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。 2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。 2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

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质粒作为生命科学领域的载体工具，在科学研究、药物开发、细胞基因治疗、合成生物学等领域中，都发挥着重要的作用。测序是质粒应用过程中重要的质控和基因信息表征手段，主要用于质粒序列的鉴定、质粒功能、抗生素耐药和进化的研究。基于齐碳科技纳米测序平台推出的全质粒测序全流程解决方案，可对质粒的全基因组进行建库、测序和无参组装分析，使质粒测序更快、更准、更简单，同时更易本地化开展。12h即可完成24个质粒样本全质粒测序和组装分析。质粒可以打断成全长，直接进行全长建库和测序；纳米孔长读长测序对于复杂质粒、高 GC 质粒、多聚体质粒、混合质粒等都可准确测序和组装；平均一致性准确率>99.9%。单样本 1h，24 个样本 3h 即可完成手工建库，操作更简单；无需设计引物、流程更简单；无需芯片清洗，操作更加简单，时效性更易把控；测序数据分析报告一键式获取。仪器成本低；开机成本低；单样本成本低；无凑样烦恼。▼实测数据展示1. 总共收集49例质粒样本，对测序得到的181个数据进行准确率统计，平均一致性准确率≥99.9%。2. 对一例总长为10645bp、有5个1149bp 重复单元的复杂质粒进行测序和组装，重复单元可正确组装，全质粒一致性准确率99.98%。复杂质粒组装结果▼码上申请即日开放【纳米孔全质粒测序整体解决方案】试用申请，将招募30个合作方免费试用体验。码上申请即可在您的实验室里体验纳米孔全质粒测序！申请规则：1、申请数量：30个名额2、申请日期：2024.3.01-3.103、申请表提交成功后，会有工作人员与您电话联系，经确认、审核后安排上门测序。*该申请表将会收集您的个人信息，我们承诺做好保密工作。如信息不完善，我们将无法提供免费试用机会，敬请理解与支持！2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

‍‍近日，华南农业大学兽医学院刘健华教授课题组在质粒介导多重耐药性研究中取得新进展，相关研究成果在线发表于国际食品科学期刊 FOOD CONTROL （IF=6.652）。文章基于齐碳科技纳米孔测序平台联合二代测序进行全基因组序列分析，在新鲜蔬菜中发现了2种新型的介导blaNDM-5基因转移的p0111和IncHI2/ST2型质粒。发现了同时携带tet(X4)和 blaNDM 基因的大肠杆菌，并证实携带blaNDM-5基因的多重耐药IncHI2/ST3型质粒在动物、食品和人等不同生态位中广泛传播。‍‍提示携带blaNDM-5的IncHI2质粒有可能在更大范围内传播，对全球公共卫生可能构成潜在风险，这一点值得进一步关注。‍‍‍‍背景碳青霉烯类抗生素被认为是抗击多重耐药（MDR）的革兰阴性病原体的最有效药物。然而，碳青霉烯类抗生素耐药肠杆菌目细菌（CRE）的出现和快速传播对公共卫生构成了严重威胁。其中，新德里金属-β-内酰胺酶（NDM）是碳青霉烯酶的主要类型，可水解几乎所有β-内酰胺类药物，并已在全球大多数国家和地区广泛传播。目前已经发现59种NDM酶，其中NDM-5是大肠杆菌中最主要的NDM酶。blaNDM-5基因可以被多种质粒介导转移，其中IncX3型质粒是最重要的传播载体，而blaNDM-5阳性多重耐药IncHI2型质粒的出现，进一步促进了blaNDM-5基因在不同生态位菌株中的传播。新鲜蔬菜被认为是耐药基因(Antibiotic-ResistantGenes,ARGs)重要的“储存库”。日益上涨的即食蔬菜消费量需求也增加了人类通过食物链接触抗生素耐药细菌（Antibiotic-ResistantBacteria,ARB）的可能性。目前，已在蔬菜源肠杆菌科细菌中发现了多种重要的ARGs，包括blaCTX-M、mcr-1、tet(X4)、blaKPC和blaNDM。鉴于蔬菜通常未经加工或加工程度极低，ARB/ARGs有可能从蔬菜直接传播给人类，并对人类构成威胁。因此，持续监测新鲜蔬菜中的CRE对保障食品消费者的健康至关重要。成果概述在中国，CRE已经在医学临床、食品动物、环境、零售肉类和伴侣动物中得到了很好的研究，但蔬菜源CRE仅有零星的研究，且主要集中在华东地区，而年平均气温较高的华南地区蔬菜源CRE的流行情况尚缺乏系统研究。本研究旨在调查华南地区即食蔬菜中blaNDM-5阳性肠杆菌科细菌的检出率，研究人员从广州菜市场采集的185份蔬菜样本中获得8份（4.3%）blaNDM阳性样品，阳性率高于之前在华东地区的研究（2.4%），但低于缅甸蔬菜中的阳性率（28.1%）。随后，研究团队基于齐碳纳米孔测序平台长读长优势并结合二代测序对阳性样本进行全基因组测序分析，对携带blaNDM-5基因的菌株和质粒展开进一步的研究，发现了blaNDM-5基因出现在p0111和IncHI2/ST2型质粒中，并对blaNDM-5阳性IncHI2/ST3型质粒特征进行分析。成果亮点1.细菌分析与鉴定从8个（4.86%）蔬菜样本中共分离获得9株blaNDM基因阳性菌株（7株大肠杆菌和2株葡萄牙柠檬酸杆菌)，其中8株携带blaNDM-5基因，1株携带blaNDM-1基因（表S1）。进一步的抗菌药物敏感性测试表明，9株blaNDM阳性菌均呈现多重耐药性，包括对β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类和氟喹诺酮类等多种药物耐药。Table 1 Characteristics of blaNDM –positive Enterobacteriaceae isolates from vegetables, ChinaMLST分型结果显示，两株葡萄牙柠檬酸杆菌不可分型，7 株blaNDM-5阳性大肠杆菌属于不同的ST型，包括 ST10、ST93、ST206、ST746、ST6736、ST7058 和 ST7458。ResFinder分析显示，所有blaNDM阳性菌均携带多种耐药基因或重金属耐药基因簇（表 1）。2.质粒鉴定与特征分析9株blaNDM阳性分离株中，有8株blaNDM 基因可通过接合试验转移至受体菌中，其中4株菌中blaNDM基因位于在IncX3质粒上，另外4株菌中位于在IncHI2质粒上，仅有1株大肠杆菌（GDSC2239PM）中blaNDM-5基因不可水平转移。利用齐碳纳米孔测序平台结合二代测序平台获得了9个blaNDM基因阳性质粒的完整序列，包括4个IncX3型质粒（pHN1BY3H-1、pHN2BY3H-1、pHNGDSC2239TM-1、pHNGDSC2241-1）、3个IncHI2/ST3型质粒（pHNBY4H-1、pHNGDSC2227-1、pHNGDSC1999-1）、1个IncHI2/ST2型质粒（pHNBY4G-1）和1个p0111型质粒（pHNGDSC2239PM-1），并通过BLAST对上述质粒做进一步的相似性分析。结果显示，IncX3型质粒与其他已报到的质粒结构相似。3个blaNDM-5阳性IncHI2/ST3质粒均携带多种耐药基因，其结构与中国广东鸭源大肠杆菌质粒pNDM33-1、安徽省鸡源肺炎克雷伯菌质粒pHNAH212836K、广东省人源大肠杆菌质粒pEC6622-1高度相似。IncHI2/ST3质粒中blaNDM-5的基因环境均高度相似，都是在转座子Tn7051的结构基础上，通过多种插入序列的插入、缺失、倒置后形成。Fig. 1 Genetic features of blaNDM-5-carrying IncHI2/ST3 plasmids.IncHI2/ST2型质粒pHNBY4G-1与美国牛肉源和越南鸡源质粒的序列相似度最高，但未检索到blaNDM基因阳性的IncHI2/ST2质粒。质粒全序列分析，推测质粒pHNBY4G-1中blaNDM-5基因可能是通过IS26、ISKpn19、∆Tn2、∆Tn3等多个插入序列和转座子的同源重组事件后获得。类噬菌体质粒p0111质粒pHNGDSC2239PM-1中可变区结构与IncHI2/ST3型质粒pHNGDSC1999-1中的相似，推测可能是由2个同向的IS26产生的环状中间体介导整合至p0111质粒中。Fig. 2.Complete sequence of blaNDM-5-carrying IncHI2/ST2 plasmid pHNBY4G-1(a) Comparison of blaNDM-5-carrying IncHI2/ST2 plasmid pHNBY4G-1 with other similar plasmids.Fig. 2.Complete sequence of blaNDM-5-carrying IncHI2/ST2 plasmid pHNBY4G-1(b)Genetic environment of blaNDM-5 in pHNBY4G-1.Fig. 3 Comparison of plasmid pHNGDSC2239PM-1 with p0111 plasmids and blaNDM-5-carrying-IncHI2/ST3 plasmids.为了进一步明确蔬菜源blaNDM-5阳性IncHI2质粒的来源，课题组将研究中发现的4个IncHI2质粒与从NCBI的nt和Assembly数据库中获得的50个blaNDM阳性IncHI2质粒，基于核心基因组的SNPs构建进化树，并通过hierBAPS对质粒进行分类，结果显示54个blaNDM阳性IncHI2质粒分为三个支系（1级聚类）（图4）。3个蔬菜源blaNDM-5阳性IncHI2/ST3质粒均属于3d亚支系，该亚支中所有IncHI2质粒均携带blaNDM-5基因，首先在中国广东省鸭大肠杆菌中检测到，并主要在广东省食品动物源肠杆菌中检出。2020年后，在中国安徽省的鸡和浙江省的零售鸭肉中也出现了blaNDM-5阳性IncHI2/ST3。另外，从广东病人源大肠杆菌中也检测到了类似的IncHI2/ST3质粒（pEC6622-1，CP096588），这意味着携带blaNDM-5的IncHI2在人类、动物和食物链中广泛传播。Fig. 4.Genetic relationships between the blaNDM-carrying IncHI2 plasmids.讨论新鲜蔬菜是耐药基因重要的储存库，是耐药基因向社区传播的重要途径。目前越来越多的研究在蔬菜中检测到CRE的存在。在这项研究中，从185个蔬菜样本中鉴定出8个（4.3%）携带blaNDM基因的样品，高于之前中国东部地区的蔬菜中blaNDM基因的检出率（2.4%），但低于缅甸蔬菜源blaNDM的检出率（28.1%）。该研究分离获得1株同时产Tet(X4)和NDM酶的大肠杆菌，虽然这种菌株在我国食用动物中广泛存在，但在蔬菜中还是首次报道。这项研究发现，IncX3和IncHI2型质粒是blaNDM基因的主要载体。IncX3作为blaNDM-5基因重要的传播载体，已经广泛分布于世界范围内的人类、动物和环境中。值得注意的是有3株菌中blaNDM-5基因位于在多重耐药的IncHI2/ST3型质粒上，尽管类似的质粒已经在鸭、猪、鱼、零售肉、鸡和零售鸡蛋中报道，但这种质粒在蔬菜中尚未报道。携带blaNDM-5基因的IncHI2质粒可能已经从中国广东省的鸭源大肠杆菌向不同来源的菌种以及中国其他地区（安徽、浙江）扩散。此外，课题组之前的研究发现，在中国安徽省的养鸡场中，IncHI2质粒甚至取代了IncX3质粒，成为blaNDM基因最主要的传播载体。研究结果进一步表明，必须加强对IncHI2质粒的监测，全面评估IncHI2质粒在blaNDM传播中的作用。与IncHI2/ST3和IncHI2/ST1型质粒是多种碳青霉烯类耐药基因的载体不同，目前尚未在NCBI数据库中发现携带碳青霉烯类耐药基因的IncHI2/ST2型质粒。IncHI2/ST2型质粒可携带多种ARGs，如blaCTX-M-55、floR、qnrS1、mcr-3和tet(X4)等（表S3），主要在美洲、亚洲和大洋洲的食品动物、食品和人类来源的沙门菌属和大肠杆菌中检测到。IncHI2/ST2质粒捕获blaNDM-5基因可能会促进blaNDM-5在沙门菌属中的水平传播和有助于blaNDM-5基因的进一步传播。结语该研究成果是刘健华教授课题组在耐药菌传播方面研究取得的新进展。研究团队利用齐碳纳米孔测序平台长读长测序技术优势结合二代测序，首次在蔬菜大肠杆菌菌株中发现了携带blaNDM-5的IncHI2/ST3质粒，并报道了新型blaNDM-5质粒载体IncHI2/ST2和类噬菌体p0111型质粒。blaNDM-5阳性的IncHI2/ST3型质粒在环境、食品动物、人等不同生态位中的广泛传播令人担忧，对食品安全和公众健康构成潜在的威胁。刘健华教授课题组的研究成果提示我们，尤其是在新鲜蔬菜中应进一步加强对抗菌药物耐药病原体的全面监测，以践行保护消费者从农场到餐桌健康的“OneHealth”理念。特别鸣谢刘健华教授课题组的专业指导。课题组简介：刘健华，华南农业大学教授，博士生导师。国家自然科学基金杰出青年基金获得者、“国家高层次人才计划”科技创新领军人才、广东省特支计划百千万工程领军人才。长期从事细菌耐药性研究，在β-内酰胺类、多粘菌素类、替加环素等重要抗菌药的耐药性产生和传播机制、耐药质粒进化及适应性调控等方面开展了系列研究，率先在国际上提出并发现了质粒介导的黏菌素耐药机制MCR-1，推动了多个国家黏菌素管理政策的调整。承担国家自然科学基金重点项目、专项项目等 10 余项。在Lancet Infect Dis、Nucleic Acids Res、mBio、J Hazard Mater、Emerg Infect Dis、Food Res Int等著名期刊发表 SCI 论文 70 余篇，被引用 6000 多次，有三篇论文被F1000Prime 推荐和点评。

‍‍近日，北京大学第三医院沈宁教授团队联合齐碳科技,在国际顶尖医学期刊Drug Resistance Updates（IF=24.3）上发表题为《Dynamic within-host cefiderocol heteroresistance caused by blaSHV-12 amplification in pandrug-resistant and hypervirulent Klebsiella pneumoniae sequence type 11》的研究成果，该论文基于齐碳纳米孔基因测序平台揭示了头孢地尔异质性耐药新机制。‍‍背景肺炎克雷伯菌是临床重要的机会致病菌，其中序列11型（ST11）在中国流行。更为重要的是，高毒力多耐药ST11型肺炎克雷伯菌的快速出现和广泛传播已对公共卫生造成了严重威胁。头孢地尔是（cefiderocol）一种新型铁载体结合头孢菌素，对革兰氏阴性菌效果显著。目前，头孢地尔尚未在中国上市，本研究则基于国产纳米孔测序平台-QNome，首次揭示了在中国临床菌株中发现的耐药基因blaSHV-12发生串联重复和扩增所致头孢地尔耐药的新机制，提示我们需要加强细菌耐药的基因组学监测。成果概述基于前期主动基因组监测，本研究发现两例感染肺炎克雷伯菌的患者，其均未发生过头孢地尔的暴露，却在体内和体外均获得了对头孢地尔具有异质性耐药的菌株。基于齐碳科技纳米孔测序平台，研究团队对纳米孔长读长测序reads进行进一步分析，并首次发现头孢地尔耐药菌株中blaSHV-12基因所在基因元件发生串联重复、拷贝数增加，这可能是导致肺炎克雷伯菌对头孢地尔耐药的新机制，进一步应用qPCR验证了blaSHV-12拷贝数增加，并在体外抗生素（头孢地尔）选择压力下诱导blaSHV-12基因单拷贝菌株发生了同样的串联重复现象，验证了该耐药机制。重要的是，这种耐药性并未导致显著的适应性代价。成果亮点1.头孢地尔耐药菌株和两例相关样本研究人员在1484株临床分离菌株中，随机选择了151株（10.2%）碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌，使用微量肉汤稀释法和Etest试验检测了头孢地尔耐药性。在151株菌株中，MIC50和MIC90分别为1 和4 mg/L，显示出较强的体外抗菌活性。两例患者均未接受过头孢地尔治疗。从这两例样本共分离得到7株菌，每个样本各有1株表现为头孢地尔耐药，全部纳入后续分析。大蜡螟试验中7株菌株均表现为高毒力。Fig. 1.FDC-resistant isolates and the infection cases.2.质粒携带的blaSHV-12基因扩增与头孢地尔耐药相关及其验证研究人员使用齐碳纳米孔测序结合二代测序获得了这些菌株的染色体和质粒完整序列。系统发育分析显示，这些菌株均属于ST11型，但可分为两个进化分支，相互之间存在64个核心基因组SNP差异位点。Fig. 2.Sequence alignments of blaSHV-12 bearing IncR/IncFII plasmids from the two patients. 随后，研究人员单独利用QNome测序平台直接分析了纳米孔测序的读段，来进一步解析blaSHV-12基因扩增情况。并使用逆转录qPCR和qPCR分别检测了blaSHV-12基因的表达情况和该基因相对于IncR/IncFII质粒上单拷贝基因virB的拷贝数（图3）。通过上述验证实验结果表明，IncR/IncFII质粒上blaSHV-12基因扩增导致的基因拷贝数增加可能是头孢地尔耐药性出现的原因。Fig. 3.Amplification of blaSHV-12 associated with FDC resistance.3.体外头孢地尔选择压力下blaSHV-12基因的扩增为验证blaSHV-12基因扩增是否能够被诱导得到并导致头孢地尔耐药，研究人员使用样本1分离的第一株携带单拷贝blaSHV-12基因、头孢地尔敏感菌株Kp1_1，在头孢地尔压力下进行连续传代诱导，将菌株分别在3个低于头孢地尔MIC的浓度下（0.5，1，2 mg/L）培养72小时。Fig.4. blaSHV-12 amplification under FDC selective pressure in vitro.实验结果表明，低浓度头孢地尔不能诱导明显的blaSHV-12基因扩增，而高浓度可诱导快速而显著的基因扩增和拷贝数增加，导致更高的MIC。值得注意的是，未发现blaSHV-12基因拷贝数和头孢地尔MIC之间的显著线性关系。在上述实验中，在未添加头孢地尔的对照组中未发现blaSHV-12基因拷贝数和头孢地尔MIC的变化。讨论通过主动监测，研究人员发现碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌菌株中，头孢地尔耐药并不常见。但在本研究中，研究人员基于齐碳纳米孔测序平台，利用纳米孔测序技术对连续长DNA片段测序的出色表现，首次在ST11型全耐药高毒力菌株中，报道了IS26介导的blaSHV-12基因串联扩增导致的头孢地尔耐药的宿主内进化。近年来，沈宁教授研究团队在临床中肺炎克雷伯菌的耐药、毒力和传播相关研究领域不断产出。本研究是继此前成果发表在《Lancet Microbe》（该成果基于齐碳QNome测序平台完成，点击跳转查看原文）、《Microbiology Spectrum》和《Virulence》等高水平杂志后，在临床重要耐药菌新型耐药机制研究领域的又一个突破。此次研究发现不仅是对碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌流行病学和头孢地尔异质性耐药研究的有效补充，也为临床多重耐药研究提供了更多的理论科学依据。第一作者简介：北医三院感染科刘超助理教授/副研究员、路明主任和北京大学医学部医学技术研究院研究生易娟为该论文的共同第一作者，感染疾病中心沈宁教授、齐碳科技杜鹏程研究员为通讯作者。北医三院呼吸科博士研究生杨萍、博士后杜春静、博士研究生姜钒参与了该研究。本研究得到了国家自然科学基金、北京市临床重点专科等项目的支持。特别鸣谢沈宁教授团队及中日友好医院曹彬教授的指导。参考文献：[1]Chao Liu, Juan Yi, Ming Lu, Ping Yang, Chunjing Du, Fan Jiang, Pengcheng Du, Ning Shen,Dynamic within-host cefiderocol heteroresistance caused by blaSHV-12 amplification in pandrug-resistant and hypervirulent Klebsiella pneumoniae sequence type 11,Drug Resistance Updates,Volume 73,2024,101038,https://doi.org/10.1016/j.drup.2023.101038.2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

# QITAN TECH #近日，齐碳科技完成近亿元C+轮融资，由策源资本、成都生物城基金（国生资本）进行投资。本轮融资将为公司在产品技术研发、产能扩建、市场开拓等方面提供有力支持。齐碳科技联合创始人&董事长胡庚表示，2023年，齐碳科技一如既往地专注于纳米孔基因测序技术研发、产品矩阵化和商业化，在测序准确率、通量、成本等方面均有极大优化，构建了纳米孔测序端到端解决方案，服务机构用户超过200家。本轮融资完成后，齐碳科技将继续加码商业化，完善产品矩阵、提升交付能力、进一步挖掘应用场景，为用户提供更好用、更易用的国产纳米孔测序平台，最大程度释放技术潜能，早日实现人人可及的基因测序技术，普惠百姓健康。策源资本表示，齐碳科技攻克基因测序“卡脖子”技术难题，率先在我国推出纳米孔测序仪及端到端产品解决方案，拥有广阔的市场前景，有望从根本上改变我国新一代基因测序设备严重依赖进口的现状。未来，策源资本将持续关注基因测序行业，助推上游“根技术”研发企业与中下游应用及服务企业强强联合，加速产业链生态圈的构建，推动成都生物医药产业的高质量发展。‍‍成都生物城基金（国生资本）表示，齐碳科技是中国首家实现纳米孔基因测序‍‍仪商用的企业，拥有优秀的生化和芯片技术研发团队，通过自主掌握核心技术的纳米孔测序平台，稳步转化和迭代研发成果，先后攻克了一系列基因测序上游“卡脖子”难题，不仅实现了国产第四代基因测序仪的世界领先，也推动了整个生命科学领域的探索和拓展。我们对齐碳科技未来发展充满信心，全力支持公司产品的研发和生产，持续为成都天府国际生物城内的优秀企业赋能。 ·关于策源资本·策源资本成立于2022年8月，是成都高新投资集团有限公司全资设立的一级子集团，注册资本100亿元。策源资本作为成都高新区重点搭建的产业投资平台，承载着打造高新区未来五年3,000亿元产业基金群的重要使命。策源资本坚持守正创新，贯彻制造业强市战略，以扎实推进产业建圈强链为导向，围绕电子信息、生物医药和数字经济三大主导产业，聚焦硬核科技和先进制造业，构建涵盖现代服务业及未来产业的“3+2”现代化开放型产业体系，形成产业基金、产业投资、产业研究、产业服务四大业务板块，打造国有产业资本促进产业高质量发展的双循环模式。 ·关于成都生物城基金（国生资本）·国生资本根植于成都天府国际生物城，服务于全球创新生命科学发展的国有产业资本。目前已形成10支联动产业母子基金群，总规模超130亿元。截止目前，已完成投资医疗健康领域优秀企业70余家，涉及现代生物技术药、化学创新药、高性能医疗器械、专业外包服务、健康服务五大领域。按照政府引导+市场逻辑+专业化运作，致力于打造成为国内最具行业影响力的综合金融服务商。2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

近日，齐碳科技完成近亿元C+轮融资，由策源资本、成都生物城基金（国生资本）进行投资。本轮融资将为公司在产品技术研发、产能扩建、市场开拓等方面提供有力支持。齐碳科技联合创始人&董事长胡庚表示，2023年，齐碳科技一如既往地专注于纳米孔基因测序技术研发、产品矩阵化和商业化，在测序准确率、通量、成本等方面均有极大优化，构建了纳米孔测序端到端解决方案，服务机构用户超过200家。本轮融资完成后，齐碳科技将继续加码商业化，完善产品矩阵、提升交付能力、进一步挖掘应用场景，为用户提供更好用、更易用的国产纳米孔测序平台，最大程度释放技术潜能，早日实现人人可及的基因测序技术，普惠百姓健康。策源资本表示，齐碳科技攻克基因测序“卡脖子”技术难题，率先在我国推出纳米孔测序仪及端到端产品解决方案，拥有广阔的市场前景，有望从根本上改变我国新一代基因测序设备严重依赖进口的现状。未来，策源资本将持续关注基因测序行业，助推上游“根技术”研发企业与中下游应用及服务企业强强联合，加速产业链生态圈的构建，推动成都生物医药产业的高质量发展。成都生物城基金（国生资本）表示，齐碳科技是中国首家实现纳米孔基因测序仪商用的企业，拥有优秀的生化和芯片技术研发团队，通过自主掌握核心技术的纳米孔测序平台，稳步转化和迭代研发成果，先后攻克了一系列基因测序上游“卡脖子”难题，不仅实现了国产第四代基因测序仪的世界领先，也推动了整个生命科学领域的探索和拓展。我们对齐碳科技未来发展充满信心，全力支持公司产品的研发和生产，持续为成都天府国际生物城内的优秀企业赋能。2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。今年测序仪行业真的杀疯了，十二月初盘点行业融资还是早了，后续接二连三出现新的融资事件。一周前是铭毅智造，今天又是资本宠儿齐碳科技，他们家去年的7亿融资甚至一度成为业内热议的话题。2023年真正进入倒计时了，测序仪行业还会有惊喜吗？先更新一下数据吧2023年国产基因测序仪企业融资事件共11起，累计融资金额高达十几亿。其中5项投给二代测序仪公司、3项投给纳米孔测序仪公司、2项投给单细胞测序公司、1项投给一代测序仪公司。（剩余3天，如果还有好消息，笔者表示随时乐于更新文章。）相关阅读：“寒冬”不冷，2023年国产基因测序仪企业融资超10亿!

“QPursue-6k让我们拥有一次很好的纳米孔基因测序体验，十分期待该平台今后在日常检测工作中的表现。”——临平区疾控中心检测实验室负责人突发性与变异性属于传染病最为显著的特点，也是对我国民众身体健康造成威胁的重点因素。在传染病防控工作中，疾病预防控制中心的能力建设与强化至关重要，只有对传染病做出精准监测与有效防控，方可为民众的个人健康保驾护航。近日，为了满足日常检测工作中对基因测序技术应用的需求，提升整体检测技术分析水平及科研实力，杭州市临平区疾控中心（后简称“中心”）引进齐碳科技中通量纳米孔基因测序平台产品QPursue-6k，标志着中心已具备病原微生物全基因组测序和快速分型能力。在齐碳技术人员完成装机和实操培训后，中心实验室技术人员基于QPursue-6k平台，针对单菌（DNA）样本完成首次上机测序分析，并获得高质量测序数据，单张芯片产出6.9Gb（8h） ，N50为8.14kb，Q值为16。值得一提的是，此次上机实测搭载了最新硅基芯片，芯片整体表现优异，不仅产出高质量数据，通道利用率也高，下机后的芯片仍有超85%通道可用。针对测序原始数据进一步使用分析软件进行有参组装，得到完整的基因组组装结果，基因组完整度达100%。同时还进行了基因组变异信息、毒力基因和耐药预测等一系列分析，实现了对病原体微生物进行有效识别与鉴定，为微生物基因组研究提供了更全面的数据支撑。组装结果展示纳米孔基因测序技术是全球最新一代商业化的测序技术，拥有Mb级长读长、操作精简、测序速度快、小巧便携等突出优势，可以快速精准识别病原，并能进一步提供病原微生物基因组的详细信息，正逐渐成为传染性疾病防控的重要科技手段之一。临平区疾控中心检测实验室负责人表示，“基因测序技术是医疗卫生机构能力建设的重要一环，此次中心之所以‘一步到位’，跳过二代测序选择纳米孔基因测序技术，就是看中该技术的独特优势。QPursue-6k在测序时间、测序质量、组装结果等方面的表现都让我们满意，不仅周期短、上手快，整体操作也流畅便捷，是一次很好的纳米孔基因测序体验，十分期待QPursue-6k今后在日常检测工作中的表现。”作为基因测序仪上游企业，齐碳科技未来还将不断升级优化核心技术，严格落实国家政策，贴近疾控单位实际防控需求，为传染病防控工作中病原体快速识别监测、风险研判与预警、毒株变异研究等工作提供更便捷高效的解决方案和有力的技术支持，为保障人民健康安全贡献“齐碳力量”。*齐碳科技纳米孔测序平台为科研级产品，仅供研究使用，不得用于诊断治疗。2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

目前，肺炎克雷伯菌在全球范围内造成了临床和公共卫生威胁。耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（CRKP）有“超级细菌之王”之称，属于“革兰阴性菌”。碳青霉烯类抗生素具有强大的抵抗力，被称为“人类抵抗细菌的最后一道防线”。由于大多数抗生素都是广谱药物，可以对抗多种细菌，因此对很多类型的细菌施加了很大的选择压力，导致细菌迅速进化，并能获得耐药基因。而质粒编码的众多抗菌素耐药性（AMR）和毒力因子会增加肺炎克雷伯菌感染的严重程度，并且耐药基因水平传播会导致革兰阴性菌耐药性的快速出现和散播。而近年来，新型抗生素的储备似乎已经跟不上细菌进化的速度。因此，规范的感染性疾病精准检测，尤其是对病原体的精准分型以及耐药性评估显得至关重要！近日，山东省公共卫生临床中心引入国内首个自主研发的纳米孔基因测序仪——齐碳科技QNome平台，并基于该平台对6例菌株样本进行基因组测序分析，不仅快速完成了样本中微生物的检测鉴定，获得了高质量测序数据，还成功检出所携带的耐药基因。明显区别于目前主流的病原菌药敏试验（AST）和受读长限制的传统基因测序技术，纳米孔基因测序技术长读长的特点，在耐药基因的发现和识别、进化和传播特征分析等研究工作中具有突出优势。依托于纳米孔测序技术长读长的优势，在进一步的测序数据分析中，研究人员构建了6个样本的基因组完成图组装（组装N50均达到了5.2Mb以上），不仅得到了闭合环形完整的肺炎克雷伯菌基因组的圈图，还在组装序列集中发现了多种携带的质粒，并组装得到完整质粒圈图。高质量的组装结果帮助提示样本来源可能存在耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的感染，为临床治疗以及抗生素耐药性研究提供了更多科学的参考信息，充分展示了齐碳纳米孔测序平台在病原微生物快速鉴定中的灵敏性和抗生素耐药性研究上的应用潜力。研究小组人员感叹道：“作为全球最新的基因测序技术，没想到第一次上手就如此顺畅，切实体验到了实时测序的便捷性。并且，不同于传统培养法耗时长、结果稳定性不易控，纳米孔测序不仅耗时短、准确性更高，还帮助我们更深入获得样本的基因信息”山东省公共卫生临床中心整合与转化医学中心于兆衍主任对此次齐碳科技纳米孔测序平台在测序稳定性、速度和检测灵敏度方面的表现非常满意，并评价道“齐碳自主研发的纳米孔测序平台充分展示了新一代基因测序技术的可用性与易用性，特别是能检测出重点的耐药基因这点超出我的预期，我十分看好这项技术未来在临床科研应用方面的巨大潜力。” 随着分子诊断技术的不断成熟、应用以及微生物基因检测产业的快速发展，基因测序技术被应用于测定微生物基因组序列，进一步拓展了耐药检测的能力。基于齐碳纳米孔基因测序平台进行的微生物检测，不仅能提高检测灵敏性、特异性，缩短报告时长，大大降低纯培养细菌和宏基因组学样品序列组装的复杂性，还可轻松跨越复杂结构区域，研究针对性强且所需数据量少，不仅能够有效鉴定结构变异，帮助更轻松、系统地解析质粒、整合性接合元件（ICEs）等可移动基因元件的序列信息，深入了解耐药基因的基因水平转移，获取更加完整的信息，开拓更广泛的应用空间。  作为基因测序仪上游企业，齐碳科技希望能为科研、临床环境等提供新的工具和思路，为生命科学及相关领域的研究与应用提供更便捷、高效的解决方案。基于齐碳QNome测序平台，纳米孔单分子测序技术应用于病原微生物快检与耐药性等微生物研究领域的合作文章已陆续发表。【点击查看齐碳科研动态】*齐碳科技纳米孔测序平台为科研级产品，仅供研究使用，不得用于诊断治疗。2021年12月，齐碳科技通过5年的自主研发，成功推出国内首台商业化的纳米孔基因测序仪QNome-3841，并宣布首个生产基地竣工，正式开启纳米孔基因测序国产化时代。2022年6月，齐碳科技发布纳米孔基因测序仪QNome-3841hex，标志着国产纳米孔基因测序仪开始了矩阵化发展，这也为灵活测序场景提供全新的解决方案，将更好地满足市场应用的多元需求。2023年8月，齐碳隆重推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳秉承从上游推动行业发展的理念和对前沿技术的探索精神，保持开放、合作的态度，期待和产业同仁携手共进，探索国产纳米孔基因测序技术在多场景中的优势和广阔的市场前景，构建纳米孔基因测序的生态平台，共同为中国医疗健康事业的稳健发展贡献智慧和力量。

作为国内第一家全面掌握纳米孔测序技术并将之推向商业化的企业，齐碳持续技术研发、扩充产品矩阵，不断解锁更多应用场景，让这项高精尖的技术产生更多的现实生产力。目前，已经形成了以基因测序仪为核心，配套有试剂、芯片及软件的测序平台。此外还有实验室自动化、生信分析等应用支撑产品，形成了完整的基因测序全链条解决方案。今年3月，齐碳重磅发布了全新迭代升级的K2体系，带来了更准、更稳、更高效的测序体验。单次准确率从90%跃升至97%，Consensus 准确率（70x）从Q40提升至Q50，不仅 Homopolymer 分辨能力大幅提升，还实现了高精度短序列测序，同时上样量也大幅减少。8月18日，齐碳时隔一年再发新品，重磅推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，从低通量QNome测序平台扩展到中通量测序平台QPursue，不仅展现了齐碳强劲的研发实力和创新能力，也代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平。未来，齐碳科技将持续深耕，不断提升测序性能、降低测序成本，充分挖掘纳米孔测序技术的优势潜能，推动纳米孔测序技术迭代和产业化应用，加速纳米孔基因测序仪国产化时代进程！

日前，四川大学华西基础医学与法医学学院的侯一平教授团队基于国产QNome纳米孔测序平台，在法医遗传学的TOP期刊Forensic Science International: Genetics上在线发表题为《A proof-of-principle study: the potential application of MiniHap biomarkers in ancestry inference based on the QNome nanopore sequencing 》的研究成果。此研究提出长约800bp这一新型单倍型遗传标记，并探索其在法医学生物地理祖源推断方面的应用潜力，进一步拓展了国产纳米孔测序平台QNome在法医学领域的应用优势和潜力。背景微单倍型（Microhaplotype，MH）兼具STR和SNP遗传标记的优点，具有多态性好和突变率低等优势；同时有效地避免优势扩增和stutter峰的缺点。MH在法医遗传学领域的潜在应用价值已被国内外多项研究证实。 在前期研究中，四川大学侯一平教授团队已基于国产纳米孔检测平台-QNome完成MH的检测稳定性、数据准确性以及分析便捷性的初步研究。在此基础上，该团队提出片段长度约800bp，且至少包含5个SNPs的新型法医标志物—MiniHap。更多的SNPs则意味着包含更多的遗传信息，具有更高的有效等位基因数(the effective number of alleles, Ae)和信息量（Informativeness，In）；这将是较为理想的法医学新型遗传标记，在法医学系谱分析、物地理祖源推断、混合DNA检验等方面具有较高的应用潜力。研究概述研究团队联合齐碳科技生信团队研发了mMHtyper（https://github.com/willow2333/mMHtyper），为分析MiniHaps这一新型遗传标记提供了可靠的生信工具。研究团队从千人基因组中筛选出56个MiniHaps；并基于中国5个群体探索MiniHaps在生物地理祖源推断中的应用价值。Fig. 1. The work flowchart of the nanopore sequencing data analysis pipeline. 成果亮点1. MiniHap的选择根据筛选标准从千人基因组数据库中筛选出78个MiniHaps。这些miniHap通过预实验及条件过滤最终剩余56个MiniHaps用于法医生物地理祖源推断。这些MiniHaps分布在19条常染色体上，其扩增产物平均长度为819 bp。每个MiniHap中的SNP数量从5个到17个不等，共计519个有效SNP位点。2.测序性能表现测序结果显示，平均映射读数数量为466,113个，有效读数比率 (映射读数/总读数) 大多在90%以上。用于评估新构建的MiniHaps panel和 QNome 平台的测序性能指标包括DoC（The depth of coverage）、LB（locus balance）、HB（heterozygote balance）和噪声，结果表明MiniHap panel在QNome测序平台上整体表现良好。Fig. 2. Sequencing performance of the 56 MiniHaps using QNome device. (A) Heterozygote balance (HB) for the 56 MiniHaps. (B) Noise for the 56 MiniHaps.3.等位基因（单倍型）频率和法医统计参数研究团队对来自中国5个人群的196名个体中的56个MiniHaps进行了基因型分型，并观察到2474种不同的单倍型。Fig. 3. The number of reported alleles and power of discrimination (PD) for the 56 MiniHaps.56个MiniHaps中MiniHap-04位点的多态性最高，共报告了148个单倍型（Ae值66.9268），其次是MiniHap-38和MiniHap-47位点，报告了110个单倍型（Ae值分别为46.1731和32.4871）。56个MiniHaps的平均Ae值为12.1608，其中38个（67.86%）Ae值大于7.0000（Ae值越高，混合DNA解析效力就越大）。此外，研究团队还对包括GD、PIC、PD、PE、TPI和In值在内的法医学统计参数进行了验证研究（表S5）。Table S5.  Forensic statistical parameters of 56 MiniHaps for the Chengdu Han, Chengdu Tibetan, Hainan Han, Hainan Li, Liangshan Yi and combined populations.以上数据结果表明，大多数筛选出的MiniHap位点不仅适用于个体识别和亲子鉴定，还在混合DNA解析和祖源推断方面表现出较高潜力。4. 群体遗传分析和祖源推断研究团队根据合并的56个MiniHaps数据，计算了本研究中五个人群和全球26个人群之间的成对遗传分化指数FST值，并基于FST矩阵和单倍型频率，对来自31个种群的2700个个体样本进行了遗传多样性评估（系统发育分析和和PCA主成分分析）。为进一步分析祖先成分，团队使用基于模型的聚类软件STRUCTURE评估了祖先成分及其比例。值得注意的是，进化树呈现出四个主要分支：东亚分支、南亚分支、欧洲-美洲分支和非洲分支，本研究的人群与东亚人群聚集在一起，并与东亚人间表现出很强的遗传相似性（平均FST值为0.0161），而与非洲人遗传距离最大（平均FST值为0.0398），证明MiniHap在洲际间祖源推断方面表现出卓越的性能，其效能与Precision ID Ancestry Panel（165个SNPs）相媲美。然而该方法在区分洲际内/同一语系的亚群方面不够有效，这可能是在标记选择过程中参考群体数据库中数据不足所致。因此，建立一个更全面的、有足够参考人口数据的数据库显得更为迫切。Fig. 4. Population genetic analysis and ancestry components inference among our five studied populations and 26 worldwide populations. (A) The phylogenetic tree was constructed based on the FST matrix with the neighbor-joining method. (B~D) The PCA plots based on the top three components among the 31 populations. (E) Ancestry component inference among the 31 populations was performed based on the haplotype data of the 56 MiniHaps (K = 5). The population full names are displayed in Table S1.结语近年来，纳米孔测序技术发展迅速，其对连续长DNA片段测序和获取相位信息的出色表现备受瞩目。在本次原理验证研究中，研究团队基于齐碳QNome纳米孔测序平台对新型遗传标记MiniHaps进行了验证，结果表明其在祖源推断方面具有卓越表现和无限潜能。研究团队最后指出，虽然研究结果显示MiniHaps在洲际内/同一语系的亚群体间区分效果表现不佳，推测有可能是在标记选择期间数据库中缺乏足够的参考人群数据，但也因此证实，建立一个更全面的人群基因组测序数据库对未来筛选出更合适的MiniHaps显得尤为迫切，这也将有利于纳米孔测序技术应用于祖源推断领域的深入研究和新工具的不断优化。第一作者简介：四川大学华西基础医学与法医学院刘京博士后为该论文第一作者，其为四川大学-丹麦哥本哈根大学联合培养的法医学博士（CSC公派）。刘京博士的主要研究方向为新型法医学遗传标记的探索研究和高通量测序技术（包括新一代测序和纳米孔测序）的法医学应用研究。本项工作得到了“十四五”国家重点研发计划、国家自然科学基金重大项目以及中国博士后科学基金的资助。特别鸣谢四川大学华西基础医学与法医学学院的侯一平教授团队对本文的指导！文献获取关注齐碳科技公众号回复“MiniHap”可领取本篇论文PDF参考文献：[1]Liu J, Li S, Su Y, Wen Y, Qin L, Zhao M, Hui M, Jiang L, Chen X, Hou Y, Wang Z. A proof-of-principle study: The potential application of MiniHap biomarkers in ancestry inference based on the QNome nanopore sequencing. Forensic Sci Int Genet. 2023 Oct 17;68:102947. doi: 10.1016/j.fsigen.2023.102947. Epub ahead of print. PMID: 37862770.作为国内第一家全面掌握纳米孔测序技术并将之推向商业化的企业，齐碳持续技术研发、扩充产品矩阵，不断解锁更多应用场景，让这项高精尖的技术产生更多的现实生产力。目前，已经形成了以基因测序仪为核心，配套有试剂、芯片及软件的测序平台。此外还有实验室自动化、生信分析等应用支撑产品，形成了完整的基因测序全链条解决方案。今年3月，齐碳重磅发布了全新迭代升级的K2体系，带来了更准、更稳、更高效的测序体验。单次准确率从90%跃升至97%，Consensus 准确率（70x）从Q40提升至Q50，不仅 Homopolymer 分辨能力大幅提升，还实现了高精度短序列测序，同时上样量也大幅减少。8月18日，齐碳时隔一年再发新品，重磅推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，从低通量QNome测序平台扩展到中通量测序平台QPursue，不仅展现了齐碳强劲的研发实力和创新能力，也代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平。未来，齐碳科技将持续深耕，不断提升测序性能、降低测序成本，充分挖掘纳米孔测序技术的优势潜能，推动纳米孔测序技术迭代和产业化应用，加速纳米孔基因测序仪国产化时代进程！

由病原微生物引起的感染性疾病是人类发病率和死亡率最高的疾病之一，由于病种繁多，临床表现复杂，已然成为全球严重的公共卫生问题之一。随着秋冬季节到来，包括病毒感染、支原体感染、细菌感染等多种类型的呼吸道疾病患者明显增加，呼吸道迎来感染高发季。近来频繁上热搜的「肺炎支原体」，不仅感染数量明显增加，还出现了低龄化的特点，儿童成为中招大户。齐碳科技发挥纳米孔测序的优势，提供更加准确、快捷、易用的一站式病原微生物检测分析平台。 什么是支原体感染？肺炎支原体（MP）是非常常见的呼吸道病原体，既不属于细菌，也不属于病毒，属于非典型病原体，主要经飞沫传染，其感染一年四季均可发生，但多在秋冬时节。肺炎支原体感染时会导致患者的呼吸道受到不同程度的损伤，通常可引起上呼吸道感染（咽喉疼痛、咳嗽）、急性支气管炎、肺炎等。据国家卫生健康委员会2023年2月发布的《儿童肺炎支原体肺炎诊疗指南（2023年版）》（后简称“指南”），肺炎支原体肺炎（MPP）多见于5岁及以上儿童，但5岁以下儿童也可发病，少数MPP可能发展为危重症。来源：《儿童肺炎支原体肺炎诊疗指南（2023年版）》 如何进行肺炎支原体诊断？肺炎支原体感染的临床表现与病毒感染、细菌感染所导致的临床表现相似，起病急、进展快、症状及体征不典型，仅凭症状可能无法准确判断是否为支原体肺炎。肺炎支原体（MP）常见的实验室病原学诊断手段包括分离培养、核酸检测以及抗体检测等，不同方法学有不同优缺点。MP检测方法：肺炎支原体培养：是诊断MP感染的“金标准”，但由于MP培养需要特殊条件且生长缓慢，难用于临床诊断。MP核酸检测：灵敏度和特异性高，适用于肺炎支原体肺炎（MPP）的早期诊断。MP抗体测定：MP-IgM抗体一般在感染后4-5天出现，感染初期无法有效识别；免疫胶体金法可定性检测MP-IgM抗体，阳性提示MP感染，阴性则不能完全排除MP感染，可出现假阳性。指南提示，MP培养是诊断MP感染的“金标准”，但由于MP培养需要特殊条件且生长缓慢，难以满足临床诊断应用需求。MP核酸检测包括MP-DNA或MP-RNA检测，灵敏度和特异性高，适用于MPP的早期诊断。同时，指南也提出，肺炎支原体肺炎需要与常见病毒性肺炎，包括腺病毒肺炎、流感病毒肺炎、新型冠状病毒肺炎等，以及由肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌等引起的细菌性肺炎进行鉴别和诊断。对于肺炎支原体感染的患者，尤其是中重症患者，除了常规的实验室检测外，如何快速高效判断混合感染、除外其他病原体感染并精准用药尤为重要。不同于实验室研究，临床检测中更加要求敏感度高、结果准确，传统检验方式一旦面临复杂感染，可能暴露出繁琐，耗时，准确度有限等缺点，从而造成延迟诊断或漏诊。因此，早发现、早诊断、早治疗成为感染性疾病防治与管理的关键举措，帮助临床对病原微生物进行有效的检测与溯源，从而为病原体定性定量、用药指导、免疫反应监测等提供可靠依据。纳米孔测序助力快速检测近年来，随着基因测序技术的快速发展为感染性疾病的快速诊断打开了一扇窗。基于高通量测序技术快速发展的宏基因组测序（mNGS）成为检测复杂感染的有力工具。目前，病原微生物宏基因组测序已经在血流感染、神经系统感染、呼吸系统感染等多种类型的感染性疾病病原诊断中得到应用，并写入多项专家共识。 mNGS与传统检验方式对比简而精的tNGS（targeted NGS）与mNGS广覆盖、无偏倚不同，tNGS所需数据量更小，检测速度更快，数据分析以及报告生成也更快。纳米孔靶向测序（Nanopore Targeted Sequencing， NTS）的出现，在纳米孔测序长读长、仪器小型便携等优势的加持下，可轻松跨越基因组中的SVs大片段，研究针对性强且所需数据量少，不仅能够有效鉴定结构变异，帮助获取更加完整的信息，提高病原体检测的效率和精度，还可以做到样本即来即测，无需凑样，大大缩短检测周期，无疑开拓了更广泛的应用空间。   一站式病原检测分析平台为更好满足呼吸道相关疾病的精准诊断需求，齐碳科技基于自主研发的纳米孔基因测序仪开发了一站式病原检测分析平台，该平台整合了感染性样本的样本制备、文库构建、 标准化纳米孔基因测序流程、多种类微生物基因组数据库和实时病原分析报告系统，操作更简单、检测更快捷、报告更直观，全面满足用户在不同场景下的病原快速检测需求。通过齐碳自研的高效去宿主方案，仅需20分钟即可完成去宿主工作，一站式检测平台全流程6小时即可获得完整报告。齐碳科技已陆续开展多场“纳米孔基因测序上门手把手培训"，齐碳可以为客户提供的培训包括：猴痘/流感/诺如病毒等全基因组测序及生信分析；未知病原宏基因组测序及生信分析；沙门氏菌/大肠杆菌等单菌全基因组测序及生信分析；病原体纳米孔靶向测序及分析；其他测序相关技术培训；扫描上方二维码即可登记更多信息请关注【齐碳科技】官方公众号*齐碳科技纳米孔测序平台为科研级产品，仅供研究使用，不得用于诊断。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。

近日，纳米孔测序技术又一重大应用突破在nature重磅发布。在AI加持下，神经外科医生首次实现了手术期间进行纳米孔实时测序以快速确定肿瘤类型，为中枢神经肿瘤术间决策带来新变革！背景中枢神经系统肿瘤是最致命的的癌症类型之一，在儿童之中尤其突出。手术切除通常是此症的初级治疗手段，这对于神经外科医生来说是一个重大挑战，因为手术过程中医生必须在尽可能最大限度切除肿瘤和最小化神经损伤和减少并发症风险之间取得微妙的平衡。然而，外科医生在术前对肿瘤确切类型的了解往往是有限的，目前的标准实践主要依赖于术前的影像学检查和术中冷冻切片组织学分析。但这些方法并不总是有明确的诊断结果，有时甚至会出现错误，确切的诊断需要病理学家对肿瘤组织进行视觉和分子分析之后提供，而这通常是在手术后一周。除了周转时间难题，不同神经系统肿瘤还对应着不同的手术切除策略。例如，相比髓母细胞瘤近全切除术，完全切除术展示出的预后改善有限，这表明对于这些肿瘤来说，最大程度的切除不一定是首选。相反，对另外一些肿瘤中，激进的切除方案可能是有益的。这就意味着，要么过度切除健康的脑组织会造成神经损伤，要么肿瘤切除不充分，可能需要二次手术，给患者和家庭带来额外的负担。因此，神经外科手术的积极程度取决于对肿瘤的精确和可靠的诊断。成果概述近年来，全基因组的DNA甲基化检测已成为区分肿瘤亚型的有力手段。但是目前无论是基于甲基化芯片的检测还是亚硫酸盐短读长测序，至少都需要几天的周期，无法用于术中的肿瘤类型诊断。纳米孔测序技术是全球最新一代商业化的基因测序技术，该技术具备实时测序、操作简便、测序速度快等突出优势。纳米孔技术除了在全基因组测序、转录组研究应用中的优异表现，其无需核酸分子PCR的先天优势，可直接进行甲基化分析，而无需再进行额外的样本制备，同时还可以获得传统测序方法可能无法识别或识别困难的基因组区域的甲基化信息。因此，来自荷兰乌得勒支UMC医学中心的Jeroen de Ridder及其团队将目光转向了纳米孔测序。纳米孔测序低投入成本、实时数据分析以及样本准备时间可大幅压缩的特性为手术中的肿瘤亚型诊断提供了支撑。因此，基于纳米孔测序技术就能在手术的早期阶段将组织样本送去测序，外科医生可依据及时反馈的分子诊断结果来影响和调整神经外科策略。但Jeroen de Ridder及其团队在实际应用中面临的主要挑战是，神经外科手术的决策时间往往在90分钟之内，在如此短的时间内测序只能产生“非常稀疏”的甲基化谱。此外，基因组的哪些CpG位点会被覆盖到并产生甲基化信号也是提前无法预知的。机器学习等前沿技术正日益成为纳米孔测序数据分析工具箱的核心要素，为了解决上述问题，研究人员进一步开发了一种名为Sturgeon的深度学习工具，这是一个患者无关的神经网络分类器，经过优化后可以很好地处理稀疏数据。Sturgeon在手术前为训练和验证复杂的神经网络分配了大量的计算资源，这是区别与现有分类算法依赖于术中患者特定模型训练的优势。Sturgeon 接受了3680万次模拟纳米孔运行的训练，并进一步在另外 420 万次模拟纳米孔测序运行中进行了验证后，最终Sturgeons只需几秒钟即可在笔记本上运行并利用纳米孔生成的甲基化数据对肿瘤类型进行判断。图1. 基于神经网络的机器学习分类模型的训练数据模拟和交叉验证及结果为了测试 Sturgeon 的性能，研究人员将其应用于50例中枢神经系统肿瘤标本和415个公开可用的纳米孔测序组成的中枢神经肿瘤数据集，进行了回顾性研究。该模型能够根据相当于20-40分钟的测序数据正确分类大多数样本（50个中的45个），可正确分类92.2%（415个中的383个）样品，说明该分类模型有着稳定可靠的表现。为进一步验证“Sturgeon +快速纳米孔测序”应用的适用性，研究者在真实的25次中枢神经肿瘤切除手术场景中，部署并测试了该方法的完整工作流程，实现了90分钟内完成从标本到肿瘤分类诊断结果的全工作流程，并实现了18次正确术中诊断，这是指导手术决策的理想时间范围。图2. 术中测序各步骤周期研究亮点该研究为我们展示了纳米孔实时测序技术非凡的应用潜力！相比于传统方式长达数天的周转时间，基于“纳米孔测序+人工智能”能在短短的1.5小时内完成术间从样本到结果的工作全流程，在外科医生开始对肿瘤边缘切除前便可反馈分子诊断结果，这无疑为手术决策带来了巨大改变。研究团队表示，他们还需进行纵向随访以证明该方法对患者结果的积极影响。还将在此次研究基础上不断更新 Sturgeon，并使用最新的甲基化参考数据重新训练算法，同时进行更多研究以更广泛、更结构化地应用该技术，期待更多的肿瘤类型能够添加到算法工具中。结语现代化手术室是一个复杂的环境，往往需要团队同时处理、协调和处理多个信息源以及后勤规划等。并且，对肿瘤细胞进行测序和分类通常仍然需要经验丰富的生物信息学专业人员以及能够运行、排除故障和修复该技术的工作人员。伴随基因测序技术创新发展与精准医学时代的到来，基因测序已成为支撑前沿生命科学研究、保障人民生命健康的关键基石。尽管距离该研究术中诊断流程真正在临床中应用起来还有很长的路要走，但我们已经能看到纳米孔测序与AI配合用于临床的“非凡潜力”，未来，凭借纳米孔技术实时测序的优势，结合人工智能手段，将有望实现人人可及的个性化治疗。

‍‍据中国疾病预防控制中心官网消息，近日，“2023 年中国疾控中心与内蒙古自治区综合疾控中心卫生应急联合演练”在内蒙古鄂尔多斯市圆满完成。图1：中国疾控中心11台卫生应急车辆行驶在开往内蒙古的途中此次演练由中国疾控中心、内蒙古自治区综合疾控中心共同组织，有关单位（部门）卫生应急队员，以及西藏自治区、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区疾控中心卫生应急队员共 260 余人参加。本次活动旨在通过演练，探索并完善移动式高等级生物安全实验室开展自然疫源性传染病野外监测、现场病原快速筛查、基因测序和分析研判等的工作模式和基本条件，为野外传染病生态学调查和突发急性传染病处置队伍开展实地检测工作积累经验。‍‍图2：中国疾控中心李群副主任在开幕式上致辞，并宣布联合演练活动开始为期一周的应急演练中，齐碳科技自主研发的桌面式纳米孔基因测序仪QNome-3841hex因其小巧便携、无需凑样、灵活快速的优势，承担了此次演练中基因测序和数据分析环节的主要任务，助力疾控专家们顺利完成野外传染病生态学调查、未知病原的快速检测和宏基因组测序等演练工作，实现了针对自然疫源性传染病病原菌的现场快速筛查和野外监测调查，为野外自然疫源性传染病病原菌防控提供科学依据。图3：现场采样演练期间，QNome测序平台无论是在1000公里的长途运转颠簸中，还是从华北平原到内蒙古高原的地理环境条件改变下依旧保持稳定的运行状态。应急演练队员完成野外采样处理后，立即在驻地移动测序车内开展宏基因组测序检测和分析工作，不仅大大节省了时间，也有效避免样品长途运输可能带来的生物安全问题，充分展现了齐碳纳米孔测序平台在野外环境下高效稳定工作的潜力。图4-5应急演练队员在移动测序车内开展现场样本检测与宏基因组测序野外病原学调查可以及时发现潜在的人畜共患病病原菌及其流行情况，为公卫专家提供科学决策依据，在其造成大规模危害之前，提前干预、将损失降至最低。将宏基因组测序和病原鉴定发现建立在野外现场：目前野外监测工作中，面临着监测点固定、监测覆盖面小、样本采集后需要运输、检测时间长、且仅对特定病原体进行检测、检测病原种类不全面不灵活的问题。疾控移动实验室监测专家团队搭建CLOSS模型，解决了上述难点。图6-7CLOSS模型野外采样、基因组测序及病原检测流程[1]CLOSS为Co-Localization of Sampling and Sequencing的缩写，CLOSS模型由中疾控移动实验室监测专家团队提出，是指在开展野外环境病原体检测中，利用移动测序车在现场点完成采样和测序工作，并且是通过高通量宏基因组测序技术，在野外就地对野生动物携带病原体进行检测，通过移动实验室的转移开展多点连续监测，从而扩大监测面，能够对多种病原体及其环境分布情况进行调查。CLOSS模型通过建立移动实验室，可以实现流动监测，在采样地直接开始检测，节省时间，避免样品运输带来的生物安全问题，扩大监测覆盖度；且在移动监测中开展高通量宏基因组测序，可以实行病原一网打尽式的检测，突破目前检测中仅针对固定病原检测、缺乏多病原筛查和整体数据的限制。此次应急演练在去年的CLOSS模型基础上引入齐碳科技纳米孔基因测序平台，将高等级生物安全实验室基因测序技术拓展至最新一代，推动了CLOSS模型的进一步发展与完善。未来，不断完善的CLOSS模型计划整合进国家致病菌识别网，在多个网络节点（也就是多地野外环境中）实现对野外病原菌流行情况的实时监测和调查，可做为致病菌识别网监测中深入野外的灵活触角，是对疫情监测多点触发的有效补充。此次卫生应急联合演练圆满完成，齐碳QNome测序平台在执行野外病原体检测任务中积累的宝贵实践经验，将有助于不断完善基于齐碳纳米孔测序平台的疫病防控应急处理方案，并将成为病原微生物溯源和监测预警的有力工具。【参考文献】：1.Xin Lu, Yao Peng, Yuanyuan Geng, Hongqun Zhao, Xiaona Shen, Dongmei Li, Zhenpeng Li, Liang Lu, Mengguang Fan, Wenbin Xu, Jin Wang, Lianxu Xia, Zhongbing Zhang, Biao Kan. Co-Localization of Sampling and Sequencing for Zoonotic Pathogen Identification in the Field Monitoring Using Mobile Laboratories[J]. China CDC Weekly, 2022, 4(12): 259-263. doi: 10.46234/ccdcw2022.059 

‍‍‍‍近日，四川大学华西基础医学与法医学学院的侯一平教授团队基于国产QNome纳米孔测序平台，在法医遗传学的TOP期刊Forensic Science International: Genetics上在线发表题为《CmVCall: an automated and adjustable nanopore analysis pipeline for heteroplasmy detection of the control region in human mitochondrial genome》的研究成果。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍研究团队基于齐碳科技纳米孔QNome测序平台自主开发了mtDNA控制区异质性检测分析全流程—CmVCall，研究结果表明齐碳QNome平台对线粒体控制区序列识别具有简便性和适用性。此研究为纳米孔基因测序技术常规应用于线粒体基因组奠定了坚实的基础，也进一步拓展了齐碳科技纳米孔测序平台的应用场景。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍背景线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）是真核生物中独立于核基因组之外的遗传物质，呈闭环双链结构，具有母系遗传、多拷贝、异质性阈值效应及变异率较高等特点。由于mtDNA 特殊的遗传特征和环状分子结构，mtDNA检测分析在法医学、群体遗传学、人类生态学、分子进化和考古学有重要的应用意义。mtDNA序列及异质性分析在很大程度上依赖于测序技术。Sanger测序由于流程相对繁琐、分辨率较低、通量不足；在mtDNA异质性应用中往往受限。下一代测序技术（NGS）本质为短读长测序，分析mtDNA需要拼接多个短片段扩增子，扩增效率对异质性比例的识别存在潜在影响。此外，短片段扩增的非特异性容易受到核线粒体DNA（nuclear mitochondrial DNA，NUMT）序列的影响，从而使mtDNA分析变得复杂。作为最新一代基因测序技术，纳米孔测序可利用其读长长、实时测序的天然优势改善或避免以上限制，为异质性检测提供全新的方法和见解。目前，纳米孔测序技术的应用已在多个临床和生物学领域得到了开发，然而，利用该技术进行mtDNA异质性检测的研究报道却还很少。作为国内首家自主研发纳米孔基因测序技术的齐碳科技，QNome平台已被应用于各种生物学研究，平台在微单倍型遗传标记的分型研究结果已发表于Forensic Science International: Genetics (2022, 57, 102657)，其法医适用性也得到了初步证实。（点击此处即可跳转阅读原文）此次，侯一平教授团队基于齐碳QNome平台，进一步开展纳米孔基因测序技术在线粒体基因组研究的应用探索，以期改善传统测序技术带来的局限性，获得更高准确性的检测结果。成果概述研究团队首先评估了四种常用的variant callers在人类mtDNA控制区异质性认证中的性能，基于模拟混合两个合成序列( rCRS 和SSHS)样本的QNome纳米孔测序reads产生的不同比例（50:50, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 95:5）的混合样本。随后，基于QNome测序平台自主开发了mtDNA控制区异质性检测分析框架—CmVCall，该工具整合了多个数据处理程序，可执行读取过滤、去除核线粒体序列（numt）、比对、可选择的“校正”模式和最终的异质性识别，并验证了其在低异质性水平上的表现。Fig1 CmVCall pipeline. 同卵双胞胎（MZ）由于特殊的胚胎发生机制，具有极其相似的遗传特征。从早期的遗传“共识（一致性）”角度来看，他们的遗传信息甚至是完全一样的，无法通过常规的法庭科学DNA检测手段来区分，也对法医调查提出了挑战。在本研究中，为了探究纳米孔测序技术在双胞胎线粒体异质性识别中的潜力，研究团队还使用来自同卵双胞胎（MZ）的血液、唾液和毛发样本进行异质性检测评估，并与NGS平台数据进行比较。成果亮点1.纳米孔测序结果表明CmVCall具有很高的准确性，可用于纳米孔测序数据mtDNA控制区的异质性检测。使用“无校正”选项，pipeline可以检测到低至10%的异质性水平，而使用“校正”选项，可以准确识别5%的低频异质性位点，精度、准确性和召回率分别为100%、99.9%和92.3%。Fig.2Accuracy, precision, and recall of six simulation ratios with ‘No correction’Fig.3. Accuracy, precision, and recall of six simulation ratios with ‘Correction’2. 人类线粒体基因组中多聚物（homopolymer）区域的分析一直是生物信息分析学研究中的一个挑战。以往的研究在检测异质性时，通常会丢弃这些区域。为了减少这些区域的错误率，测序生化体系和分析工具均在不断改进中。本研究中，通过纳米孔测序结合pipeline工具的严格过滤，避免了数据分析过程中不必要的“丢弃”，从而获得更高水平的个体间和个体内多态位点。将QNome平台和Ion Torrent 平台产生的测序数据进行对比，结果显示，两个平台的异质性调用呈现一定程度的一致性。纳米孔测序基于“校正”模式可以比NGS平台识别出更多的异质性，并在具有高覆盖率的多聚物区域也识别出异质性位点，显示出纳米孔测序技术的应用潜力。3.研究团队统计了每对双胞胎三种类型样本之间的mtDNA控制区微小差异。结果表明基于NGS数据，四对MZ双胞胎的两个体可以通过毛发样本的异质性位点被区分开来，而基于QNome校正数据，双胞胎样本的三种样本类型的mtDNA控制区检测出更多的异质性，可以区分全部7对双胞胎样本中的两个体。Fig. 6. The accuracy, precision, and recall of four analytical tools (CmVCall, LoFreq, LongShot, and marginAlign) under six simulation ratios. This figure is based on QNome correction data.结语综上所述，CmVCall具有很高的准确性，并且适合用于利用纳米孔测序数据进行mtDNA控制区的异质性检测。在“校正”选项下，5%水平异质性的精度、准确性和召回率分别为100%、99.9%和92.3%。在使用MZ样本的验证和比较中，结果表明，CmVCall可以比NGS能够识别到更多的异质性位点，揭示了个体间和个体内mtDNA细微差别。同时，该研究还鉴定了一些具有极高覆盖率和可信度的homopolymer异质性位点，这意味着利用纳米孔测序和CmVCall检测这些区域的异质性具有潜力。研究团队表示，针对homopolymer区域的额外验证方法和新工具的不断开发仍然是非常必要的。此次研究的调查样本量仍然较小，预计将基于齐碳纳米孔测序技术继续使用CmVCall分析更多类型的数据集和更大的样本量以进一步进行估计和改进，相信这一工具将为未来开发针对线粒体全基因组的纳米孔测序pipeline奠定坚实基础。

8月18日，由中国医疗保健国际交流促进会分子诊断学分会（下称“中国医促会分子诊断学分会）、四川大学疾病分子网络前沿科学中心、齐碳科技共同举办的“READs2023·中国纳米孔基因测序大会”在成都举行。会议现场，齐碳科技发布了国内首个商业化中通量纳米孔测序平台QPursue，该平台涵盖QPursue-6k、QPursue-6khex两款新品测序仪及其配套测序芯片QCell-6k。中通量纳米孔基因测序平台由齐碳科技自主研发，搭载单张芯片，设计通量为60Gb，可在微生物群研究、孟德尔遗传病、肿瘤研究、物种鉴定、生物多样性等应用场景提供快速测序支持。据悉，该项目代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳科技联合创始人谢丹博士在发布中表示，齐碳此次发布的QPursue平台，通量实现大幅提升，一次性满足用户更高通量且灵活多元的测序需求。其中，QPursue-6k搭载单张芯片，设计通量为60Gb，QPursue-6khex则支持灵活选择1-6张芯片进行测序，可产出360G数据。准确率方面，QPursue中通量测序平台适配今年3月齐碳发布的最新一代K2生化体系，搭载全新算法套件，单次准确率达97%，一致性准确率(70x)达Q50。时隔一年，齐碳再发商业化新品测序仪，从低通量QNome测序平台扩展到中通量测序平台QPursue，展现了齐碳强劲的研发能力和创新能力，使国产纳米孔测序仪的应用广度大幅拓展、用户使用成本进一步降低。

8月18日，以“孔窥万物 洞见未来”为主题的“READs2023·中国纳米孔基因测序大会”在四川成都隆重举行。作为我国纳米孔基因测序技术的开拓者，齐碳科技联合院士、行业专家学者，进行多场学术交流与思想碰撞，全面呈现纳米孔测序技术及应用的最新进展，挖掘纳米孔测序技术未来潜力以及其在临床与科研应用端的诸多可能性，共促前沿科技从研究到成果转化的高质量发展。同时，齐碳科技进一步扩充产品矩阵，在会上发布中通量纳米孔测序平台QPursue，涵盖便携式纳米孔测序仪QPursue-6k、桌面式纳米孔基因测序仪QPursue-6khex及配套芯片QCell-6k。其中，QPursue-6k支持单张芯片测序，设计通量60Gb，QPursue-6khex可以灵活选择1-6张芯片进行测序，可产出360Gb数据，满足了更高通量、更灵活的测序需求。得益于测序通量的大幅提升，QPursue中通量纳米孔测序平台极大拓宽了适用范围，在微生物群研究、孟德尔遗传病、肿瘤研究、物种鉴定、生物多样性等应用场景，进一步赋能科研与临床工作。新思想 大咖云集 以前瞻视野把脉行业发展READs2023·中国纳米孔测序大会现场“READs2023·中国纳米孔基因测序大会”由中国医疗保健国际交流促进会分子诊断学分会、四川大学疾病分子网络前沿科学中心和齐碳科技共同举办，邀请中国科学院、中国疾病预防控制中心、国家生物分析中心、扬州大学、南方科技大学等多领域优秀机构的资深专家学者齐聚一堂，站在基因测序代际变革当下，以前瞻视野把脉新一代测序技术如何释放潜力、惠及人类健康。中疾控病毒所中心实验室主任、中国医促会分子诊断学会主任委员马学军致辞大会主席、中疾控病毒所中心实验室主任、中国医促会分子诊断学会主任委员马学军首先作大会致辞，他表示，当前，基因测序技术已经在疾控、医学、农业、环境科学等多个领域发挥了重要作用，纳米孔测序技术不仅为基因测序带来重要的突破，也为生命科学研究和应用提供了诸多可能性。READs大会将搭建一个汇聚各方智慧和创新的交流平台，共同推动新一代测序技术的进步和多元应用。四川大学华西医院副院长郭应强教授在致辞中表示，基因测序技术是精准医学发展的关键基础，经过近50年发展，目前在病原体研究、感染性疾病的诊断与防治等领域发挥重要作用。希望READs2023通过学术交流探讨，加速前沿技术的应用成果向临床转化，推动精准医学发展。作为大会特邀嘉宾，中国科学院院士、国家生物医学分析中心主任张学敏也对大会充满期待，他认为，新冠疫情让人类意识到，我们仍有许多科学问题未解答，纳米孔测序技术的巨大发展潜力，可能革新甚至颠覆重大疾病的防控方式，期待这项技术和设备的发展能提供突破性的解决办法和技术手段。在学术报告环节，来自病原检测、肿瘤诊治、法医遗传、公共卫生、环境微生物研究等生命科学各个领域的学术大咖，分享了各自基于齐碳纳米孔基因测序平台的最新研究进展。中国科学院微生物研究所研究员胡松年分享纳米孔测序前沿应用人类基因组计划中国部分总工程师、中国科学院微生物研究所研究员胡松年从测序技术的角度，对比了二代、三代测序技术在微生物基因组测序中的应用现状，他表示，基因组相当于是医学里的解剖图，化学里的元素周期表，是基础中的基础。近五年来，几乎所有基因组测序项目都有三代测序的身影，当下完成一个高质量基因组测序已经变得“简单粗暴”——就是以三代测序为主。纳米孔测序作为三代测序最具代表性的测序技术，其边测序边分析、小巧便携的特性，在高质量的微生物基因组测序中，十分具有竞争力。四川大学华西基法学院副研究员王正分享纳米孔测序前沿应用四川大学华西基法学院副研究员王正现场分享了纳米孔测序在法医刑侦领域的最新研究进展。值得一提的是，8月14日，王正所在的四川大学基法学院侯一平教授团队使用齐碳纳米孔测序平台对线粒体基因组进行研究的文章，刊登于法医遗传TOP期刊。此外，在为期一天的学术分享中，扬州大学特聘教授李瑞超、中科院昆明动物所研究员杨兴娄、中疾控病毒所中心实验室副研究员王佶、南方科技大学环境科学与工程学院副研究员夏雨，美因基因总裁黄宇峰等专家，激荡思维，碰撞观点，呈现了一场测序技术与生命科学的思想盛宴。新动能 国内第一个商业化中通量纳米孔测序平台重磅发布大会现场，齐碳科技联合创始人谢丹博士宣布，齐碳科技推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k。这是齐碳科技继QNome-3841hex后，再次隆重发布商业化纳米孔测序仪，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳科技联合创始人谢丹博士发布QPursue中通量测序平台谢丹博士在发布中表示，此次推出的QPursue中通量纳米孔基因测序平台，是齐碳团队经多年打磨的又一项重磅产品，一次性推出两款机型，希望能满足用户多元、灵活、更高通量的测序需求。齐碳科技自主研发的中通量纳米孔基因测序仪QPersue-6k其中，QPursue-6k搭载1张芯片，设计通量为60Gb，QPursue-6khex可以灵活选择1-6张芯片进行测序，可产出360Gb数据。测序平台通量的提升，最主要得益于配套测序芯片QCell-6k的性能提升。QCell-6k采用密度更高的ASIC电路排布方式，将生物芯片和电路芯片合二为一，单芯片搭载孔数超过6000个，实现通量的大幅提升，同时，测序抗干扰性更强，信噪比更高，测序表现更加稳定。在准确率方面，QPursue中通量测序平台适配齐碳研发的最新一代K2生化体系，搭载全新算法套件，单次准确率达97%，一致性准确率（70x）在Q50以上，通量的大幅提升，加之原本长读长的特性，在大基因组测序的应用场景中，潜力无限。在高通量、高准确率的基础上，QPuesue-6k仍保持小巧便携的特性，仪器长、宽仅为15cm，芯片的装卸方式改为一步卡嵌式，让测序操作更流畅。虽然测序通量有数量级的提升，但配合高效的算法和计算设备，仍然可以实现实时测序，是现场测序和小型实验室的首选。通量的大幅提升，也将为用户带来单位测序成本的大幅度下降，能够满足大型基因组测序对于数据量的需求，极大拓宽了纳米孔测序的适用范围，可在微生物群研究、孟德尔遗传病、肿瘤研究、物种鉴定、生物多样性等应用场景，提供快速、可靠的测序支持。在业界广泛关注的应用表现方面，齐碳使用人类标准基因组、细菌混合标准品（zymo）进行测序，数据结果展示，QPursue中通量测序平台在大型复杂基因组组装及变异检测、微生物群落物种构成分析及宏组装等应用场景的性能得到验证，上述测序结果均达到了预期的结果或指标，这表明QPursue中通量测序平台应用的广泛性和可靠性。在发布会上，谢丹博士还发布了齐碳科技自主研发的小型自动化建库设备QPrenano-100，该设备可实现1-24个任意数量文库的自动化构建，搭配齐碳建库试剂盒、快速建库测序试剂盒等产品，将实现建库全流程自动化运行，大幅解放人力，提高操作效率。QPrenano-100具有体积小巧、精准移液的特征，普通实验台即可摆放，可帮助用户实现高效、全自动化的样本制备。新突破 新一代基因测序技术处于爆发前夜大会现场，齐碳科技联合创始人兼首席科学家白净卫博士分享了纳米孔基因测序的发展现状及未来趋势，从测序技术的代际变革着手，分享了每一代测序技术的原理与特点，以及基于纳米孔基因测序技术的最前沿科学研究成果。齐碳科技联合创始人&首席科学家白净卫博士分享纳米孔测序技术提到纳米孔测序仪的研发，他表示，“纳米孔测序技术的特点是超长读长、小型化、速度快，在开发产品的过程中，我们对自己提出了更高的要求，比如提到速度，不仅仅是测序速度本身，而是从产出数据到分析结果的实时快速；提到操作简单，不仅仅样本处理简单，而是从样本到结果的一键式测序；提到成本，是单位数据成本、设备成本如何进一步降低。”白净卫博士认为，作为创新赋能工具，纳米孔测序技术的时代已经来临。该观点引起参会者的广泛共鸣，以纳米孔基因测序技术为代表的新一代基因测序，正凭借其长读长、实时测序、小巧便携等突出优势已经步入提速发展的新阶段，处于爆发前夜。现场嘉宾还表示，虽然当下市场仍以二代测序为主流，但随着以纳米孔测序技术为代表的新一代测序技术，在市场成熟度、市场拓展等方面均进入加速状态，到达一个拐点之后，必然将迎来爆发式增长。齐碳科技自2016年起便踏入我国纳米孔基因技术无人区，通过持续的技术攻关，2021年底推出国内首款商业化纳米孔基因测序仪QNome-3841，叩开国产纳米孔基因测序仪商业化的大门，成为国产纳米孔测序的引领者。商业化一年多以来，齐碳纳米孔测序平台已在多个领域发挥出重要作用，在病原体研究、动植物疫病防治、司法刑侦、公共卫生防疫等领域服务超200家机构用户，为了让更多用户直观地体验和学习纳米孔测序技术，今年6月，齐碳科技首个客户体验中心在成都正式启用，截至目前，已接待了百余位来自全国各地的用户。快速的商业化布局背后，一方面是齐碳科技扎实的技术积累与持续的创新攻关能力，另一方面则是广阔的市场需求，数据显示，全球基因测序仪及耗材市场在过去数年内年复合增速达20%。预计到2030年，全球基因测序仪及耗材市场将达到245.8亿美元的市场规模，中国基因测序仪及耗材市场将达到303.9亿元的市场规模。未来，齐碳科技将以中通量纳米孔测序平台发布为新的起点，持续深耕产品，不断降低测序成本，提升测序性能，以打造样本进、结果出的一站式纳米孔基因测序解决方案为目标，持续推动纳米孔测序技术的商业应用转化，真正实现人人可及的基因测序，为人类健康保驾护航。

8月18日，以“孔窥万物 洞见未来”为主题的“READs2023·中国纳米孔基因测序大会”在四川成都隆重举行。作为我国纳米孔基因测序技术的开拓者，齐碳科技联合院士、行业专家学者，进行多场学术交流与思想碰撞，全面呈现纳米孔测序技术及应用的最新进展，挖掘纳米孔测序技术未来潜力以及其在临床与科研应用端的诸多可能性，共促前沿科技从研究到成果转化的高质量发展。同时，齐碳科技进一步扩充产品矩阵，在会上发布中通量纳米孔测序平台QPursue，涵盖便携式纳米孔测序仪QPursue-6k、桌面式纳米孔基因测序仪QPursue-6khex及配套芯片QCell-6k。其中，QPursue-6k支持单张芯片测序，设计通量60Gb，QPursue-6khex可以灵活选择1-6张芯片进行测序，可产出360Gb数据，满足了更高通量、更灵活的测序需求。得益于测序通量的大幅提升，QPursue中通量纳米孔测序平台极大拓宽了适用范围，在微生物群研究、孟德尔遗传病、肿瘤研究、物种鉴定、生物多样性等应用场景，进一步赋能科研与临床工作。新思想 大咖云集 以前瞻视野把脉行业发展READs2023·中国纳米孔测序大会现场“READs2023·中国纳米孔基因测序大会”由中国医疗保健国际交流促进会分子诊断学分会、四川大学疾病分子网络前沿科学中心和齐碳科技共同举办，邀请中国科学院、中国疾病预防控制中心、国家生物分析中心、扬州大学、南方科技大学等多领域优秀机构的资深专家学者齐聚一堂，站在基因测序代际变革当下，以前瞻视野把脉新一代测序技术如何释放潜力、惠及人类健康。中疾控病毒所中心实验室主任、中国医促会分子诊断学会主任委员马学军致辞大会主席、中疾控病毒所中心实验室主任、中国医促会分子诊断学会主任委员马学军首先作大会致辞，他表示，当前，基因测序技术已经在疾控、医学、农业、环境科学等多个领域发挥了重要作用，纳米孔测序技术不仅为基因测序带来重要的突破，也为生命科学研究和应用提供了诸多可能性。READs大会将搭建一个汇聚各方智慧和创新的交流平台，共同推动新一代测序技术的进步和多元应用。四川大学华西医院副院长郭应强教授在致辞中表示，基因测序技术是精准医学发展的关键基础，经过近50年发展，目前在病原体研究、感染性疾病的诊断与防治等领域发挥重要作用。希望READs2023通过学术交流探讨，加速前沿技术的应用成果向临床转化，推动精准医学发展。作为大会特邀嘉宾，中国科学院院士、国家生物医学分析中心主任张学敏也对大会充满期待，他认为，新冠疫情让人类意识到，我们仍有许多科学问题未解答，纳米孔测序技术的巨大发展潜力，可能革新甚至颠覆重大疾病的防控方式，期待这项技术和设备的发展能提供突破性的解决办法和技术手段。在学术报告环节，来自病原检测、肿瘤诊治、法医遗传、公共卫生、环境微生物研究等生命科学各个领域的学术大咖，分享了各自基于齐碳纳米孔基因测序平台的最新研究进展。中国科学院微生物研究所研究员胡松年分享纳米孔测序前沿应用人类基因组计划中国部分总工程师、中国科学院微生物研究所研究员胡松年从测序技术的角度，对比了二代、三代测序技术在微生物基因组测序中的应用现状，他表示，基因组相当于是医学里的解剖图，化学里的元素周期表，是基础中的基础。近五年来，几乎所有基因组测序项目都有三代测序的身影，当下完成一个高质量基因组测序已经变得“简单粗暴”——就是以三代测序为主。纳米孔测序作为三代测序最具代表性的测序技术，其边测序边分析、小巧便携的特性，在高质量的微生物基因组测序中，十分具有竞争力。四川大学华西基法学院副研究员王正分享纳米孔测序前沿应用四川大学华西基法学院副研究员王正现场分享了纳米孔测序在法医刑侦领域的最新研究进展。值得一提的是，8月14日，王正所在的四川大学基法学院侯一平教授团队使用齐碳纳米孔测序平台对线粒体基因组进行研究的文章，刊登于法医遗传TOP期刊。此外，在为期一天的学术分享中，扬州大学特聘教授李瑞超、中科院昆明动物所研究员杨兴娄、中疾控病毒所中心实验室副研究员王佶、南方科技大学环境科学与工程学院副研究员夏雨，美因基因总裁黄宇峰等专家，激荡思维，碰撞观点，呈现了一场测序技术与生命科学的思想盛宴。新动能 国内第一个商业化中通量纳米孔测序平台重磅发布大会现场，齐碳科技联合创始人谢丹博士宣布，齐碳科技推出自主研发的中通量纳米孔基因测序平台QPursue，该平台涵盖纳米孔基因测序仪QPursue-6k和QPursue-6khex及其配套芯片QCell-6k。这是齐碳科技继QNome-3841hex后，再次隆重发布商业化纳米孔测序仪，代表着国内纳米孔基因测序技术的最前沿水平，标志着国产纳米孔基因测序仪向中高通量进阶。齐碳科技联合创始人谢丹博士发布QPursue中通量测序平台谢丹博士在发布中表示，此次推出的QPursue中通量纳米孔基因测序平台，是齐碳团队经多年打磨的又一项重磅产品，一次性推出两款机型，希望能满足用户多元、灵活、更高通量的测序需求。齐碳科技自主研发的中通量纳米孔基因测序仪QPersue-6k其中，QPursue-6k搭载1张芯片，设计通量为60Gb，QPursue-6khex可以灵活选择1-6张芯片进行测序，可产出360Gb数据。测序平台通量的提升，最主要得益于配套测序芯片QCell-6k的性能提升。QCell-6k采用密度更高的ASIC电路排布方式，将生物芯片和电路芯片合二为一，单芯片搭载孔数超过6000个，实现通量的大幅提升，同时，测序抗干扰性更强，信噪比更高，测序表现更加稳定。在准确率方面，QPursue中通量测序平台适配齐碳研发的最新一代K2生化体系，搭载全新算法套件，单次准确率达97%，一致性准确率（70x）在Q50以上，通量的大幅提升，加之原本长读长的特性，在大基因组测序的应用场景中，潜力无限。在高通量、高准确率的基础上，QPuesue-6k仍保持小巧便携的特性，仪器长、宽仅为15cm，芯片的装卸方式改为一步卡嵌式，让测序操作更流畅。虽然测序通量有数量级的提升，但配合高效的算法和计算设备，仍然可以实现实时测序，是现场测序和小型实验室的首选。通量的大幅提升，也将为用户带来单位测序成本的大幅度下降，能够满足大型基因组测序对于数据量的需求，极大拓宽了纳米孔测序的适用范围，可在微生物群研究、孟德尔遗传病、肿瘤研究、物种鉴定、生物多样性等应用场景，提供快速、可靠的测序支持。在业界广泛关注的应用表现方面，齐碳使用人类标准基因组、细菌混合标准品（zymo）进行测序，数据结果展示，QPursue中通量测序平台在大型复杂基因组组装及变异检测、微生物群落物种构成分析及宏组装等应用场景的性能得到验证，上述测序结果均达到了预期的结果或指标，这表明QPursue中通量测序平台应用的广泛性和可靠性。在发布会上，谢丹博士还发布了齐碳科技自主研发的小型自动化建库设备QPrenano-100，该设备可实现1-24个任意数量文库的自动化构建，搭配齐碳建库试剂盒、快速建库测序试剂盒等产品，将实现建库全流程自动化运行，大幅解放人力，提高操作效率。QPrenano-100具有体积小巧、精准移液的特征，普通实验台即可摆放，可帮助用户实现高效、全自动化的样本制备。新突破 新一代基因测序技术处于爆发前夜大会现场，齐碳科技联合创始人兼首席科学家白净卫博士分享了纳米孔基因测序的发展现状及未来趋势，从测序技术的代际变革着手，分享了每一代测序技术的原理与特点，以及基于纳米孔基因测序技术的最前沿科学研究成果。齐碳科技联合创始人&首席科学家白净卫博士分享纳米孔测序技术提到纳米孔测序仪的研发，他表示，“纳米孔测序技术的特点是超长读长、小型化、速度快，在开发产品的过程中，我们对自己提出了更高的要求，比如提到速度，不仅仅是测序速度本身，而是从产出数据到分析结果的实时快速；提到操作简单，不仅仅样本处理简单，而是从样本到结果的一键式测序；提到成本，是单位数据成本、设备成本如何进一步降低。”白净卫博士认为，作为创新赋能工具，纳米孔测序技术的时代已经来临。该观点引起参会者的广泛共鸣，以纳米孔基因测序技术为代表的新一代基因测序，正凭借其长读长、实时测序、小巧便携等突出优势已经步入提速发展的新阶段，处于爆发前夜。现场嘉宾还表示，虽然当下市场仍以二代测序为主流，但随着以纳米孔测序技术为代表的新一代测序技术，在市场成熟度、市场拓展等方面均进入加速状态，到达一个拐点之后，必然将迎来爆发式增长。齐碳科技自2016年起便踏入我国纳米孔基因技术无人区，通过持续的技术攻关，2021年底推出国内首款商业化纳米孔基因测序仪QNome-3841，叩开国产纳米孔基因测序仪商业化的大门，成为国产纳米孔测序的引领者。商业化一年多以来，齐碳纳米孔测序平台已在多个领域发挥出重要作用，在病原体研究、动植物疫病防治、司法刑侦、公共卫生防疫等领域服务超200家机构用户，为了让更多用户直观地体验和学习纳米孔测序技术，今年6月，齐碳科技首个客户体验中心在成都正式启用，截至目前，已接待了百余位来自全国各地的用户。快速的商业化布局背后，一方面是齐碳科技扎实的技术积累与持续的创新攻关能力，另一方面则是广阔的市场需求，数据显示，全球基因测序仪及耗材市场在过去数年内年复合增速达20%。预计到2030年，全球基因测序仪及耗材市场将达到245.8亿美元的市场规模，中国基因测序仪及耗材市场将达到303.9亿元的市场规模。未来，齐碳科技将以中通量纳米孔测序平台发布为新的起点，持续深耕产品，不断降低测序成本，提升测序性能，以打造样本进、结果出的一站式纳米孔基因测序解决方案为目标，持续推动纳米孔测序技术的商业应用转化，真正实现人人可及的基因测序，为人类健康保驾护航。

作为基因产业链核心上游环节，基因测序技术对全行业的快速发展具有关键影响。目前，伴随万亿级精准医疗市场启幕，基因测序朝着更长读长、更快速度、更小巧便携的方向发展，纳米孔测序成为越来越多专家学者以及行业用户关注的技术方向，如何发挥该技术长读长、实时测序、小巧便携等一系列优势，如何挖掘这一技术在应用层面的诸多可能性，已经成为行业热议的话题。8月18日，“READs2023·中国纳米孔基因测序峰会”将在四川成都举办，聚焦“孔窥万物，洞见未来”主题，携手众多测序行业专家学者、资深用户，通过学术交流、思想碰撞，共话基因测序技术的历史沿革与未来想象，共商纳米孔基因测序技术的国产化机遇与挑战，共谋新时代背景下纳米孔测序的市场新应用。据悉，此次峰会是国内首个将目光聚焦于纳米孔测序技术发展与应用的行业盛会，将呈现三大亮点：首先是大咖云集，带领行业迸发新动能。据了解，此次大会特邀院士以及来自国家疾控中心、北大人民医院、北医三院、四川大学、华西医院、国家生物医学分析中心、中科院微生物研究所等多领域优秀机构的资深专家学者齐聚成都，站在基因测序代际变革当下，以前瞻视野审视新一代测序技术如何释放潜力、惠及民生。其次是议题丰富，多维度展示纳米孔测序技术的应用现状与潜力。此次大会将邀请多领域知名专家学者，围绕病原体研究、公共卫生防疫、动物疫病防治、肿瘤精准诊断、临床感染、司法鉴定等临床与科研应用场景发表学术演讲，探讨纳米孔测序技术的优势应用及未来发展方向。最后，大会旨在构建广阔交流与合作平台，促进产学研用互联互通，共同推动前沿科技从研究到应用的高质量发展，充分发挥基因测序仪这一行业“根”技术对于全产业链的驱动作用，从而推动我国基因测序行业自主快速发展。更多惊喜亮点，敬请期待！

近日，四川省经济和信息化厅发布了第五批专精特新“小巨人”企业公示名单，成都齐碳科技有限公司(以下简称“齐碳科技”)入选为国家级专精特新“小巨人”企业。2011年7月，时任工信部总工程师朱宏任在《中国产业发展和产业政策报告 (2011)》新闻发布会上首次提出专精特新一词。报告提出：“十二五”时期，我国将推动兼并重组与促进中小企业健康发展并举。促进中小企业健康发展的下一步政策重点是要完善中小企业发展的外部环境，加快推动中小企业服务体系建设，建立中小企业减负长效机制，大力推动中小企业向“专精特新”方向发展。所谓“专精特新”，是指鼓励中小企业走“专业化、精细化、特色化和创新型”的道路。2022年，工信部印发的《优质中小企业梯度培育管理暂行办法》中，将优质中小企业的认定分为创新型中小企业、专精特新中小企业、专精特新“小巨人"企业三个梯度。其中，国家级专精特新“小巨人"企业认定标准最高，指位于产业基础核心领域、产业链关键环节，创新能力突出、掌握核心技术、细分市场占有率高、质量效益好，是优质中小企业的核心力量。国家培育专精特新“小巨人”企业，主要是为了解决“卡脖子”、补链补短板的问题。齐碳科技成立于2016年，致力于纳米孔基因测序仪及配套芯片、试剂的自主研发、智造与应用开发，公司愿景是“让生命的信息触手可及”。2020年9月齐碳科技发布国内首台自主研发的纳米孔基因测序仪QNome-9604，填补了我国新一代基因测序技术领域的空白。2021年12月，推出首款商业化的国产纳米孔基因测序仪 QNome-3841，正式打通研发成果转化的“最后一公里”，开启纳米孔基因测序设备的国产化时代。据介绍，齐碳科技拥有强大的研发团队，其纳米孔测序平台从流体芯片等核心零部件到里面的蛋白，均具有自主知识产权，目前可达到95%的国产化率，未来目标是100%，有效打破这一领域的国外垄断，解决了“卡脖子”问题。此次被国家工业和信息化部认定为专精特新“小巨人”企业，是国家对齐碳科技研发实力、创新能力以及行业地位等多方面的认可，也是对齐碳科技在新一代基因测序技术实现自主可控、不断扩大商业化应用的肯定。

纳米孔测序技术（又称第四代测序技术）是近几年兴起的新一代测序技术，相较于前几代测序技术，其最主要的特点是能够实现长读长测序和实时测序。2014年，英国公司Oxford Nanopore Technologies最早将这一技术进行商业化，自此之后参与其中的玩家也越来越多，这其中，齐碳科技无疑是国产纳米孔测序仪的代表企业。齐碳科技成立于2016年，七年间，齐碳科技累计完成十几亿元融资，推出了国内第一款商业化纳米孔基因测序仪，并形成了严密的知识产权布局。整个发展过程，可谓一步一个脚印。齐碳科技凭借什么成为国产纳米孔测序仪企业NO.1？纳米孔测序的核心技术是什么？相较于当前主流的二代测序技术，纳米孔测序技术优劣势是什么？未来，纳米孔测序仪与二代测序仪的应用格局将如何发展？带着这些问题，仪器信息网采访了齐碳科技联合创始人兼首席科学家白净卫。采访完整视频如下：年研发投入数亿元 聚焦研发是公司快速发展的动力源自成立以来，几乎每一年，齐碳科技都取得里程碑式的发展。从技术和产品的发展看，2017年，齐碳科技实现了纳米孔测序仪原理样机；2018年实现了工程样机；2020年，推出国内第一台自研的纳米孔基因测序仪；2021年底，实现量产、推出国内首款商业化纳米孔测序仪；2022年，在掌上纳米孔测序仪基础上，再推商业化桌面纳米孔基因测序仪，开始矩阵化发展。白净卫表示：“现在推出的产品是基于我们的第一代技术，现阶段还在进行新技术的研发。齐碳科技走到今天，最主要的原因是我们持之以恒地投入研发。”每年研发投入数亿元，320余名员工中70%以上是研发人员，这是齐碳科技当前的研发投入数据。尽管齐碳科技是一家硬科技创业型企业，但这样的研发投入不可谓不庞大。白净卫随后讲起了齐碳科技的发展路径。不同于很多仪器企业，齐碳科技最开始就是利用商业投资，先后研制出研发样机和工程样机，之后再以这些为基础向市场进行融资；获得更多投资后，齐碳科技继续大力投入研发，进一步提升自身技术能力。如同滚雪球一般，齐碳科技快速发展壮大。白净卫坦言，“取得今天的成绩，一方面得益于在国家引导下，资本投向先进制造、科技创新型企业，支持实体经济发展，齐碳面临的商业投资大环境是向好的，另一方面也得益于我们始终聚焦于技术的研发和产品本身的性能提升。当技术研发积累到一定程度之后，它才能够形成可商业化的产品。6年的时间里，我们从没有动摇，也从没急于求成，做出能够满足终端用户需求的产品，是我们始终坚持的。”如今，齐碳科技已经完成国产纳米孔测序仪研发及商业化从“0”到“1”的关键一跃。接下来它将在哪些方面发力呢？白净卫再次强调：“满足客户需求是我们最重视的事情。现阶段的成果表明我们整个产品线的逻辑已经通顺，接下来，我们将在此基础上推出一系列不同通量以及更高准确率的产品来满足用户不同应用场景的需求。”“所有环节都是纳米孔测序仪的核心！”齐碳科技至今已经发布了2款商业化基因测序仪，即QNome-3841便携式纳米孔基因测序仪和QNome-3841hex桌面式纳米孔基因测序仪。小小的仪器里所蕴藏的科技含量却不容小觑。QNome-3841hex 桌面式纳米孔基因测序仪回顾纳米孔测序技术的发展历史，会发现从研发到最终出现商业化的过程十分艰难。1989年，纳米孔链测序技术首次被提出；1995年，技术原理性专利被申请；直到2010年后，技术的可行性终于得以验证并在学术界展示。从提出概念到评价技术可行性，整个过程用了二十多年的时间。而在此之前，纳米孔测序技术被认为只是“想象中的技术”。为什么证明纳米孔测序技术可行性的过程如此困难？据白净卫介绍，纳米孔测序属于单分子检测技术，第一个难点在于稳定测序，稳定是实现产品化非常重要的点；第二个难点是单分子电学的信号对检测灵敏度要求非常高，这会影响到测序的准确率；第三个难点在于单次测序通量如何提升。那么，纳米孔测序仪的核心技术究竟是什么？白净卫回答道：“常常有人问我这个问题，我认为并不是哪一个技术是纳米孔测序仪的核心技术，整个体系的完美配合是它的核心。基因测序仪的研制需要多学科交叉，就齐碳科技的纳米孔测序仪而言，核心技术包括纳米孔、控速蛋白、承载纳米孔的生物芯片等。在研发过程中，每一个单元都非常重要，研发难度也都非常高。”以其中的芯片为例，齐碳科技纳米孔测序仪所使用的生物芯片基于微机电芯片技术（MEMS），其后端的信号非常弱，电路设计要求很高，此外，后端的信息解读也使用了大规模人工智能和深度学习的算法。“MEMS的要求与一般研究院所或半导体产线的要求均不一样，我们投了大量的人力和资金，经过了大量试错才研发出来。如果只是为了发文章，纳米孔测序技术可以做一些简单的测试和展示，但是要推出真正商业化的仪器，所有环节都是非常重要的。”白净卫进一步解释道。纳米孔测序VS二代测序：针尖对麦芒？  有别于前几代测序技术，纳米孔测序无需PCR扩增或者荧光标记，对样本片段长度没有限制。同时，纳米孔测序属于连续测序，即当核酸穿过纳米孔时，信号可以实时输出、实时分析。因此，相较于二代测序技术，纳米孔测序具有小型化、长读长、速度快等优势。但也不可否认，在产品发展的前期，其准确率、通量和稳定性还是存在不足。其中，准确率偏低一定程度上限制了它的应用场景。随着工程和工艺的不断优化以及科学家不断发展新的技术，近几年，纳米孔测序技术的准确率已经有了明显的提升。白净卫介绍到：“过去三年左右，纳米孔测序技术的准确率已经做到95-97%，现阶段，在国际上已经展示出来的数据可达到99%以上，甚至有报道单次测序的准确率达到了99.5%。”99.5%的准确率或许尚未在客户端稳定实现，但白净卫表示，根据过往经验，当一项技术有了初步展示之后，后续就可以通过不断地工程优化来提高它的稳定性，最终实现稳定输出。因此，他对纳米孔测序技术将来的准确率十分有信心，并推测这个准确率极有可能在未来几年内在客户端稳定实现。当纳米孔测序的准确率真正达到理想值时，与二代测序的应用格局将发生怎样的变化呢？白净卫认为：“这个时候，纳米孔测序与二代测序的关系将不再是互补模式，结合自身长读长的优势，纳米孔测序在一些应用场景下极有可能取代二代测序，因为它能同时检出SNP短片段和长片段变异，这将给科学家提供更多的数据和信息，让他们更全面地掌握正在研究的内容，帮助他们发现新的科学现象。”“当然，我认为两者并不完全是针尖对麦芒。任何新平台的出现，从某个角度来讲，更多的是去拓展我们的视野和想象力，让我们站在更高的台阶上去展望未来。使我们去开发一些新的应用，做以前没有做到的事情。”白净卫补充道。“比如，现阶段二代测序技术在临床上的一些应用已非常成熟，纳米孔测序即便在准确率提升之后进入这个市场，想要完全去替代原来的应用成本太高，因此并不现实，但可以在已有应用的基础上获得新的信息、开发新的应用。”基因测序仪应通过技术突破摆脱“贵族形象” 走向平民化近些年，国内涌现出多家测序仪创新型企业，基因测序仪市场快速发生变化，已经不再是过去一家独大、外资品牌垄断的格局。对于此，白净卫认为，过去基因测序仪是IVD行业中“high hanging fruit”，研制难度非常大、整个供应链不成熟，才会有illumina、赛默飞的产品在全球垄断的局面。随着整个市场、技术和供应链的发展，特别是国内的核心部件，如精密位移台、光学部件和芯片技术等的发展，使得本土企业有能力去做二代测序仪或者纳米孔测序仪，这是行业“水涨船高”的结果。当行业水平整体提升后，测序仪也将会渐渐“走下神坛”。从客户需求出发，白净卫表示很乐于看到更多国产基因测序仪厂商发展起来，通过激烈的竞争各自找到合适的发展路径，最终让整个基因测序行业获益。一直以来，人们对基因测序仪印象是高端仪器，技术水平高，很贵，很难用。白净卫认为，企业要考虑用户真正的需求，让测序仪更容易使用、让用户能以更低的成本来获得所需要的数据。与国外企业竞争，本土企业需要有更多的技术突破和发展，而不是依赖劳动力或其他优势。他说，“伴随技术的不断突破，当有一天测序仪摆脱‘贵族’形象，变得平民化，甚至每个人都能用得起，才能够开拓更大的市场，真正作为一款基础的工具去推动相关产业的发展，从而影响整个社会。”后记：在今年的第十六届中国科学仪器发展年会上，齐碳科技从众多创新型企业中脱颖而出，获得“2022年度科学仪器行业成长潜力企业”，这是对齐碳科技自主知识产权、创新性和市场竞争力的充分认可。纳米孔测序仪应用推广之路漫漫，但齐碳科技已经有了一个良好的开端。受访人简介：白净卫，齐碳科技联合创始人兼首席科学家。清华大学药学院研究员、博士生导师。研究方向包括单分子生物传感器、高通量长读长测序技术开发与应用、Point-of-Care核酸检测技术、多肽测序等;美国加州大学洛杉矶分校材料学博士、IBM 沃森实验室博士后，拥有超过10年的微纳器件研发经验。已获得十多项美国、中国授权专利；在Nature、Nature Nanotechnology、Nano Letters、 PNAS等期刊上发表论文30余篇。作为项目负责人获得3项科技部重点资助项目，领导基于纳米孔的新一代基因测序技术的研发。获得2018年“美国李氏基金会杰出成就奖”、“2022科学家创业先锋榜”、“2022N·GS创新开发者杰出贡献奖”、2023年未来医疗100强｜蔚澜奖·创新青年科学家等。相关会议预告：点击图片即可报名参会，30+位嘉宾将带来单细胞测序内容！第六届基因测序网络大会进入报名页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/geneseq2023/

仪器信息网讯 2023年3月29日，中国海关科学技术研究中心（以下简称“海科中心”）联合各海关系统专家一同走进位于成都天府国际生物城的成都齐碳科技有限公司（以下简称“齐碳科技”），对企业研发实力、产品技术及国产仪器替代情况等内容进行调研。海科中心成员和专家团参观齐碳科技展览厅齐碳科技成立于2016年，致力于纳米孔基因测序仪及配套芯片、试剂的自主研发、智造与应用开发，公司愿景是“让生命的信息触手可及”。2020年9月齐碳科技发布国内首台自主研发的纳米孔基因测序仪QNome-9604，填补了我国新一代基因测序技术领域的空白。2021年12月，推出首款商业化的国产纳米孔基因测序仪 QNome-3841，正式打通研发成果转化的“最后一公里”，开启纳米孔基因测序设备的国产化时代。纳米孔链测序法是齐碳科技长读长基因测序平台的核心技术路线。该技术是将单个核酸分子在电场力驱动和马达蛋白控速的双重作用下，以连续的单链核酸形式穿过纳米尺寸的蛋白孔道，当不同碱基通过时，会对孔道内的离子电流产生不同程度的阻断，因此可以通过捕捉随时间变化的电流信号实时识别其碱基排列信息，从而实现对单链核酸分子的测序。齐碳科技所拥有的核心技术包括前沿的蛋白质结构研究和功能设计、先进MEMS设计和加工、大阵列pA级弱电流测量和复杂的单分子时域信号处理。据介绍，齐碳科技拥有强大的研发团队，其纳米孔测序平台从流体芯片等核心零部件到里面的蛋白，均具有自主知识产权，目前可达到95%的国产化率，未来目标是100%，有效打破这一领域的国外垄断，解决了“卡脖子”问题。齐碳科技测序仪产品随后，在齐碳科技生产负责人的引导下，海科中心一行参观了该企业的生产车间，全程了解国产纳米孔测序仪生产过程，更加直观地了解纳米孔基因测序技术的难点和优势。走进生产车间参观结束后，海科中心和专家团对齐碳验评仪器个性化方案进行研讨。齐碳科技联合创始人谢丹博士和向与会专家分别介绍了齐碳科技及其主要产品的相关情况。四川省疾病预防控制中心微生物所副所长潘明介绍了测序技术在疾控领域的应用。齐碳科技联合创始人谢丹博士（左）和市场经理汪名庆分别介绍公司情况和测序平台谢丹博士讲到：“第四代测序仪可以随时携带，核酸序列能够随时随地获取，客户可以通过简单的操作包括样本自动化处理、测序以及后续生物信息处理等得到测序结果，这一点完全可以满足海关对于动植物样本的检测需求。”潘明 副所长 四川省疾病预防控制中心微生物所专家现场发言研讨会最后，常亮副主任作了总结发言。他讲到，海科中心作为海关总署的直属事业单位，承担着海关系统全局性、基础性、关键性科学技术研究等职责，同时致力解决海关口岸监管和检疫防控工作中遇到的“卡脖子”问题。海科中心牵头共同推动相关标准建设，进一步提高国产仪器在海关系统的使用率、提升海关口岸检测技术自主可控能力，降低海关执法风险、检测数据泄漏、采购成本高的风险与隐患，实现双向赋能。座谈会现场