在此次會(huì)議上，Ion Torrent 研發(fā)副總裁Allan Williams提前預(yù)告公司正在籌備Ion PGM和Ion Proton平臺(tái)的新產(chǎn)品和新應(yīng)用，其中包括Proton PII芯片、PI芯片改進(jìn)情況、Ion Proton的Hi-Q測(cè)序試劑、HLA測(cè)序等溫?cái)U(kuò)增、AmpliSeq文庫的直接制備（從血液樣本），以及Ion測(cè)序技術(shù)與Cynvenio的LiquidBiopsy平臺(tái)結(jié)合進(jìn)行的腫瘤分析。
Williams表示：“自去年收購 Life Technologies之后，賽默飛一直關(guān)注測(cè)序技術(shù)的研究和發(fā)展，并在該項(xiàng)目上投資了充足的資金和人才。未來，賽默飛將繼續(xù)加大在Ion Torrent上的投入。尤其針對(duì)靶向重測(cè)序和定量應(yīng)用，我們將力爭(zhēng)全面改善測(cè)序通量、準(zhǔn)確性和讀長”。
PII芯片，2015重磅之作
在去年的基因組生物學(xué)技術(shù)進(jìn)展年會(huì)(AGBT)上，公司宣布計(jì)劃在2014年將PII芯片投入早期試用并實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。該芯片有望提高Ion Proton平臺(tái)的測(cè)序通量。然而，縮小微孔意味著信號(hào)變?nèi)?，而大量?shù)據(jù)從芯片上快速傳出則意味著公司不得不重新設(shè)計(jì)該款芯片。
Williams表示，Ion Torrent研發(fā)團(tuán)隊(duì)在改良PII芯片上已經(jīng)花費(fèi)了約一個(gè)月的時(shí)間，并且計(jì)劃在今年上半年投入早期試用，下半年全面進(jìn)入市場(chǎng)。
據(jù)公司調(diào)查顯示，研發(fā)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(yùn)行能得到40G數(shù)據(jù)，約350M讀段，讀長集中在115bp。商業(yè)化芯片的數(shù)據(jù)產(chǎn)量很可能為30G，200-300M讀段，讀長100bp。
公司已針對(duì)PII芯片的應(yīng)用進(jìn)行了測(cè)試，其中一個(gè)測(cè)試是使用Ion AmpliSeq 人轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)試劑盒進(jìn)行定向轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。該試劑盒可靶向檢測(cè)約20000個(gè)來自于不同樣本（包括福爾馬林固定組織）的轉(zhuǎn)錄本。Williams表示，PI和PII芯片所得數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)RNA-seq所得數(shù)據(jù)顯示出良好的相關(guān)性。
Ion Torrent高級(jí)產(chǎn)品營銷總監(jiān)Andy Felton表示，PII芯片得到的讀段質(zhì)量目前足以滿足計(jì)數(shù)應(yīng)用需要，但在外顯子測(cè)序應(yīng)用方面仍稍顯不足。Williams 指出，PII芯片真正的優(yōu)勢(shì)并不在于數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高，而在于數(shù)據(jù)產(chǎn)量達(dá)到了PI芯片的5倍。
PII芯片一次運(yùn)行花費(fèi)不到1000美元，并且單次運(yùn)行可多重分析24組AmpliSeq轉(zhuǎn)錄組樣本或6組RNA-seq樣本。
除此以外，公司還針對(duì)PII芯片的另一計(jì)數(shù)應(yīng)用——母體血液中的游離DNA分析進(jìn)行了測(cè)試。該反應(yīng)使用插入片段長度為120bp的文庫，并對(duì)21組樣品進(jìn)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(zhǔn)確性上仍有進(jìn)一步提升的空間”。
PI芯片升級(jí)完成
基于增加讀長和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的需要，該公司對(duì)PI芯片進(jìn)行了升級(jí)。芯片微孔結(jié)構(gòu)（包括芯片表面化學(xué)試劑）的改變，使得PI芯片單次運(yùn)行數(shù)據(jù)量將達(dá)到30G，60-80M讀段，讀長為400bp，準(zhǔn)確率達(dá)到99%。
Ion Torrent研發(fā)人員使用3張新的PI芯片完成了覆蓋30X人類基因組的測(cè)序。Williams提到，公司計(jì)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(tái)應(yīng)用于全基因組測(cè)序（和更長讀長的靶向panel的多重分析）創(chuàng)造了有利條件。
用于Proton 的Hi-Q測(cè)序試劑
在反應(yīng)試劑方面，Ion Torrent最近推出了Hi-Q測(cè)序試劑，可提高Proton PI芯片測(cè)序數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。起初，該試劑盒主要是為了配合Ion OneTouch 2模板制備系統(tǒng)使用，但公司計(jì)劃在接下來的幾周內(nèi)推動(dòng)PI芯片的Hi-Q試劑，使其同時(shí)適用于Ion Chef系統(tǒng)。Hi-Q試劑盒在去年便可用于PGM平臺(tái)。
Williams指出，對(duì)于Proton平臺(tái)，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(gè)/M降到8個(gè)/M）。PGM平臺(tái)也得到了相似數(shù)據(jù)，Hi-Q使假陽性的插入缺失突變從4個(gè)/M降到1個(gè)/M。
應(yīng)用于快速HLA分型的等溫?cái)U(kuò)增
憑借更快的速度和更長的讀段，等溫?cái)U(kuò)增成為了目前乳液PCR的替代方法。目前該技術(shù)已允許早期試用者在PGM上手動(dòng)操作。公司計(jì)劃推動(dòng)等溫?cái)U(kuò)增支持Ion Chef系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)高達(dá)600bp的讀長。
Williams指出，在現(xiàn)有模板擴(kuò)增技術(shù)的支持下，Ion Chef單次運(yùn)行一般需要10小時(shí)，而使用等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)則可將時(shí)間縮短至5小時(shí)。
Ion Torrent已與賽默飛旗下的另一家公司——即致力于HLA分型的One Lambda公司——合作測(cè)試一種運(yùn)用等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)以達(dá)到測(cè)序時(shí)間短、讀長長（500-600bp）目的的HLA測(cè)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(tái)，能在3天之內(nèi)完成全部HLA I型和HLA II型基因測(cè)序。
Felton表示，由于等溫?cái)U(kuò)增速度較快，今后還可能應(yīng)用于胚胎植入前遺傳學(xué)篩查。
AmpliSeq自動(dòng)化及其應(yīng)用
Ion Torrent目前還正在尋求可以在Ion Chef系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)AmpliSeq文庫的自動(dòng)制備。盡管自動(dòng)制備文庫的運(yùn)行時(shí)間比手動(dòng)實(shí)驗(yàn)方案長幾小時(shí)，但手動(dòng)建立實(shí)驗(yàn)的操作僅需幾分鐘。整個(gè)流程，包括測(cè)序在內(nèi)，一共需要24個(gè)小時(shí)，而用戶自己制備文庫則需要21個(gè)小時(shí)。AmpliSeq已經(jīng)開始提供早期試用，并計(jì)劃在今年下半年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
另一項(xiàng)研發(fā)內(nèi)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(duì)此進(jìn)行了理論驗(yàn)證，但還未確定商業(yè)化的時(shí)間期限。
針對(duì)現(xiàn)有的AmpliSeq試劑盒，公司大大降低了DNA起始需求量?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)方案要求DNA的量為10ng，但公司研發(fā)人員展示了改良后的實(shí)驗(yàn)方案：當(dāng)DNA起始量低至0.1ng（相當(dāng)于20個(gè)細(xì)胞含有的DNA量）時(shí)，仍然能得到不錯(cuò)的結(jié)果。
Ion Torrent已結(jié)合Cynvenios的LiquidBiopsy平臺(tái)對(duì)AmpliSeq Cancer Hotspot panel進(jìn)行了檢測(cè)——賽默飛最近已成為LiquidBiopsy平臺(tái)的經(jīng)銷商。LiquidBiopsy儀器可分離血液中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞、游離DNA和細(xì)胞DNA。
在改良試劑的同時(shí)，Ion Torrent還研發(fā)了能檢測(cè)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。
