你问我答 | CycloneSEQ

《你问我答》栏目搜集了华大智造客户的常问问题，并为大家整理出了不同产品的FAQ，后续将陆续发布，帮助您更好地了解和使用我们的产品。

文章导览：

Q1:通过华大智造发布纳米孔测序的出发点是什么？

Q2:CycloneSEQ的品牌定位是什么？

Q3:CycloneSEQ-WT02是什么？

Q4:CycloneSEQ-WT02的销售模式是什么？

Q5:华大智造发布CycloneSEQ-WT02的时间和地区？

Q6:CycloneSEQ-WT02系统由哪些部分组成？

Q7:CycloneSEQ-WT02的技术原理是什么？

Q8:CycloneSEQ技术与DNBSEQ技术的原理区别是什么？

Q9:CycloneSEQ-WT02 性能参数介绍

Q10:CycloneSEQ-WT02的技术优势是什么？

Q11:CycloneSEQ与DNBSEQ测序组合方案可以有哪些应用？

Q12: CycloneSEQ-WT02是否有自动化建库方案？

Q13: CycloneSEQ-WY01的产品定位是什么？

Q14:CycloneSEQ-WY01预计上市时间是什么？

Q1:通过华大智造发布纳米孔测序的出发点是什么？

华大智造已经开发了基于DNBSEQ技术的短读长测序平台，但是在基因序列研究中，仍有很多复杂性变异和结果需要有长读长的技术及平台进行解决，以下是长读长平台特有的优势：

◾长片段测序

◾无序列GC偏好性

◾检测DNA/RNA的修饰，甚至其他稀有或非天然碱基的修饰

◾快速和实时的检测，适用于环境/感染检测和DNA ID检测

◾小巧但灵活的仪器，不依赖光学检测技术，更具用户友好性。与光学测序仪相比，该仪器的成本更低。

华大集团内部有多个团队一直在探索不同的测序技术，在不同的长读长测序路线之中，最终选择了纳米孔测序的技术路线，主要综合考虑了它的三个主要特点：① 该技术是当前已知的测序技术中，在理论上唯一能实现从超短到超长的全长测序检测技术，可提供更短的周转时间（TAT）。它对读长没有限制，可以更好地评估不同片段大小的分布；② 该测序技术能够扩展到RNA，蛋白肽链测序等多组学的应用场景；③ 纳米孔还可以作为天然的物质输运通道，进一步应用于非测序方向，比如可定向改造为选择性分子输运通道，这将更有助于华大开拓更多前沿发展方向。

Q2: CycloneSEQ的品牌定位是什么？

CycloneSEQ是华大的纳米孔测序技术平台， 专注于开发一系列纳米孔测序仪、芯片及试剂耗材。基于CycloneSEQ这一平台，我们期望为用户提供一站式“长短结合”的全流程测序工具，除了为现有客户扩充长读长测序设备提供便利，更期望助力于测序下游应用场景的进一步拓宽。该测序平台在生命科学领域有广泛的应用前景和潜力，不仅可助力科学研究前沿探索，还将有力推动海关检疫、公共卫生、环境保护及精准医学等多个领域深入发展。

Q3: CycloneSEQ-WT02是什么？

CycloneSEO-WT02是华大于2024年推出的一款纳米孔基因测序仪，采用双芯片架构，支持独立运行，具有灵活的通量选择。该仪器不仅具备超长读长、实时测序和持久续测等卓越性能，更能够轻松应对复杂序列的挑战。在扩增子测序、宏基因组测序、小型基因组全基因组测序、低深度人全基因组测序和全转录组测序等多个应用场景中表现出色，具有广泛的应用潜力。

Q4: CycloneSEQ-WT02的销售模式是什么？

通过与华大序风科技签订《单分子业务经销协议》，华大智造获得纳米孔测序仪设备及试剂耗材等相关产品的全球市场经销权（在中国大陆及港澳台地区为独家经销商，在其他国家或地区为非独家经销商），经销期限自协议生效之日起至2029年12月31日。因此CycloneSEQ-WT02也是依托华大智造平台销售。

Q5: 华大智造发布CycloneSEQ-WT02的时间和地区？

华大智造于2024年6月28日与华大序风科技达成合作，作为代理商引入纳米孔测序产品CycloneSEQTM系列。CycloneSEQ-WT02 作为第一款引入的产品，于6月28日当日即可进行早期试用客户交付，并计划于同年9月9日正式全球发布，中国区为首发上市，海外会根据区域实际情况陆续上市。

Q6:CycloneSEQ-WT02系统由哪些部分组成？

CycloneSEQ-WT02测序仪使用时需要搭配CycloneSEQ WT测序芯片、文库制备试剂盒（如：CycloneSEQ通用文库制备试剂套装或CycloneSEQ 24条形码文库制备试剂套装等）、CycloneSEQ WT测序试剂盒等，同时需要配置专用的高性能计算机（优先推荐我们配套可选购的CycloneSEQ工作站，在CycloneSEQ工作站上已经预装了我们的CycloneMaster软件，该软件能够完成从数据采集、设备控制、到实时分析和碱基识别的所有测序核心功能）。同时，CycloneSEQ-WT02的下机数据与目前主流的第三方纳米孔测序应用分析软件，如minimap2、clair3、flye等均能适配。

Q7:CycloneSEQ-WT02的技术原理是什么？

CycloneSEQ-WT02测序过程中，连接马达蛋白的DNA文库分子在电场力的作用下，被吸引至嵌合在仿生膜上的纳米孔蛋白附近，并被孔道蛋白捕获。与此同时，当马达蛋白接近纳米孔入口时被激活，能够稳定且快速地解旋DNA，使其以单链形式通过纳米孔。不同的DNA碱基及其排列对电流的阻碍程度各异，因此在通过纳米孔时会产生电流波动。通道传感器捕捉这些电流波动数据并传输到计算机系统，通过碱基识别算法进行解析，从而实现实时且准确地获取DNA链上碱基的排列顺序。

Q8:CycloneSEQ技术与DNBSEQ技术的原理区别是什么？

①信号识别方式不同: DNBSEQ平台是基于光信号进行的检测，不管是激发光模式（通过光机检测荧光信号），还是自发光模式（通过光电转换检测荧光信号），其本质都是基于荧光的检测。而 CycloneSEQ 平台没有发光的过程，测序直接得到的是电流信号，将电信号转换成碱基序列，因此不需要大型的拍照设备。

②数据类型差异：DNBSEQ平台的数据逻辑是以一个 cycle 的单个碱基为数据单元，即在固定的时间产生了读长一致的所有reads。测序读长主要跟测序模式，如SE100、PE150等相关。而CycloneSEQ 平台是以单条的read为数据单元，在测序的过程中，每个测序通道在一条read通过纳米孔时就会同时实时basecalling，得到这条read的FASTQ 的信息，即获取到其序列信息，因此测序时间取决于测序数据量的需求。

③读长差异：DNBSEQ平台每个cycle的读长完全一致，而CycloneSEQ平台 run 内的读长并不是完全一致的，其读长主要由起始样本文库的长度决定。

Q9:CycloneSEQ-WT02性能参数介绍

◾测序时间：CycloneSEQ-WT02测序技术拥有灵活的随测随停模式，运行时间可以根据客户实际场景需求灵活设置，一般在10分钟和72小时内。（实验室目前测序最长运行时间为107小时）。

◾测序通量：CycloneSEQ-WT02的测序通量灵活，单芯片通量实验室实际产出10Mb-50Gb不等，由测序样本和测序时间共同决定。当前，单芯片实验室的实际最高数据产出超过50 Gb。 在实际测序时，不同样本类型和不同应用的产出会有所差异。

◾测序读长：读长可兼容100bp-Mbp的范围。读长与样品情况相关，N50通常为30~40 Kbp；一些reads可以达到Mbp级别。使用超长测序操作方法时，读长可以提高到上百Kbp或更多。（实验室目前测序最长读长：1.1Mbp）

◾测序准确率：原始测序的众数准确性：Q15 （97%）。不同样品，不同实验条件下，质量值略有差异，单次测序的准确率范围为94~97%。一致性准确率：Q40 （99.99%），在测序深度达到40X时。

Q10:CycloneSEQ-WT02的技术优势是什么？

孔蛋白和马达蛋白、芯片设计、化学反应以及碱基识别算法是CycloneSEQ纳米孔测序技术的主要组成部分。目前纳米孔测序的技术竞争主要集中于这四个组件中：

◾蛋白：华大团队在从马里亚纳海沟等极端环境中收集样本的5亿多条深海宏基因组数据库中挖掘分析中发现，深海中基因操作相关蛋白丰度高，具有更多结构多样性。其中有一种高鲁棒性的核酸操纵蛋白，它的核心功能区域结构显著不同于大多数已知的马达蛋白结构，解旋能力更强，并且它是热液区来源，热稳定性高；另一个是由同源多聚体自组装形成的结构致密的孔蛋白，蛋白结构刚性强，测序噪声小质量高，孔径小。经过蛋白工程的设计改造，马达蛋白更是具有测序速度快，稳定性强，持久续测的特点，孔道蛋白具有强捕获，高稳定，持久续测，信噪比高的特点，这些蛋白构成了CycloneSEQ的核心蛋白基础。

◾芯片：单芯片最高有4096个纳米孔传感器，采用高密度阵列式排布。传感器微腔直径及间距被精细优化，膜孔最佳适配，实现超低测序噪声。微腔体积拓展，可实现超长测序时长。生物微机电系统（BioMEMS）与专用集成电路（ASIC）一体化集成，具备皮安级电流精准检测能力，实时、稳定读取核酸序列信息。

◾化学反应体系：纳米孔附近的化学环境是获取良好测序数据的关键。不同于传统的大规模化学反应，我们在CycloneSEQ测序系统中开发了新的化学反应类型，利用每个孔的电子芯片来控制离子浓度。通过在缓冲液中屏蔽所有的镁离子，仅在孔附近的非常小的区域内使用电压释放镁离子，以使ATP-Mg活化，从而控制马达蛋白活性。

◾算法：结合ASR（自动语音识别）领域SOTA方案的测序解码算法，通过海量数据训练的深度神经网络，在所有可能的组合中找到最优序列并精准解码，CycloneSEQ团队自主开发了basecall算法模型。该算法模型基于海量数据，大规模分布式训练，模型准确率高达97%，且可以满足多张芯片实时测序解码，性能强劲。

Q11:CycloneSEQ与DNBSEQ测序组合方案可以有哪些应用？

两者在测序长度和测序精度方面可以完美配合，在很多应用场景中，可实现更完整、更精准的分析，例如：

①基因组组装：短读长测序技术提供高覆盖度和准确性,长读长测序提供连续长序列段，两者结合可以组装出高质量的基因组序列。

②基因组结构变异检测：短读长测序提供准确的SNP和INDEL检测,长读长测序直接检测复杂结构变异，可以获得更准确的基因组信息。

③转录组研究：短读长测序进行定量表达分析,长读长测序获得全长转录本序列，获得更丰富的转录本信息。

Q12:CycloneSEQ-WT02是否有自动化建库方案？

目前已完成适配于CycloneSEQ测序平台自动化建库方案的单分子建库仪产品开发，预计在2025年第一季度正式上线。同时我们也在华大智造已有的自动化建库仪平台进行适配开发。

Q13:CycloneSEQ-WY01的产品定位是什么？

CycloneSEQ-WY01是华大计划于2025年正式发售的一款纳米孔基因测序仪，在CycloneSEQ平台的定位是高通量纳米孔测序仪。该仪器有高密度芯片，具备超高通量，能实现超长读长、实时测序和持久续测等功能。在应用场景上，因为其具备的卓越性能，可以在大基因组，人基因组重测序，基因组组装，全长转录组测序和表观基因组测序等多个应用场景中具有广泛的应用潜力。

Q14:CycloneSEQ-WY01预计上市时间是什么？

CycloneSEQ-WY01的正式上市时间预计在2025年上半年。