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纳米孔测序仪为何迟迟不见踪影?

2012.10.22

  今年2月,英国Oxford Nanopore Technologies公司(以下简称Oxford)宣布推出一款便携式的基因组测序仪MinION,约摸只有U盘大小,价格低于900美元,立即引发市场轰动。同时,该公司另一测序平台GridION有望在15分钟内完成人类基因组测序,费用约为1,500美元。

  然而,大半年过去了,纳米孔测序仪却迟迟不见踪影。Oxford也真是沉得住气啊,未透露一点消息,难道他们也在学苹果?这下,轮到生物界的业内人士坐不住了。

  Warp Drive Bio生物技术公司的首席科学家Keith Robison在他的博客中写道,Oxford一直很安静,除了筹集到一些资金外,既没有公布任何数据,也没有任何迹象表明测试系统已安装。而另一家专注于纳米孔的公司Genia日前获得一项纳米孔测序技术授权,计划在2014年推出商业化产品。Keith Robison问道,纳米孔何时才能真正推出市场?

  同时,美国东北大学的Meni Wanunu在《Physics of Life Reviews》上发表综述文章,质疑现有的技术障碍是否能够克服。

  纳米孔测序的想法在90年代中期提出,之后取得了重大进展。基本原理很简单:让单链DNA穿过一个微小的孔(纳米孔),在它们穿过孔的同时依次鉴定各个DNA碱基。

  根据Wanunu的文章,纳米孔测序的主要挑战是让这个过程慢下来,控制DNA链穿过孔的速率足够慢,以便可读取和利用单个DNA碱基。一种利用酶控制运动的新方法的开发就是为了克服这一问题,但也有其自身的缺点,包括酶活性较差,导致持续能力有限且正向反向运行不受控制。

  另一个主要问题是蛋白质或固态孔是否提供了最有前途的技术。最初,人们研究了天然存在的多孔蛋白。但在2000年后,人们测试了各种由硅或石墨烯组成的固态纳米孔,认为其提供了更好的功能和灵活性。但Wanunu认为,蛋白通道和固态纳米孔都有缺点,在未来几年,看看那些设备或设备组合出现,也许很有趣。

  Wanunu还补充道,纳米孔测序仍有许多障碍需要克服,包括纳米孔无法提供关于分子特性的光谱信息,不确定易位是否以恒定速度发生,以及孔堵塞的并发症。

  美国国家标准与技术研究院的John Kasianowicz,同样也是这一领域的先驱,在同一期杂志上发表评论,认为许多挑战仍然存在。“的确有许多问题需要解决,才能开发出切实可行的电子纳米孔检测设备。然而,通过更好地理解这一新兴领域的发展道路,这一旅程将不那么让人生畏。”

  若您本来有购入纳米孔测序仪的打算,如此看来还需要耐心的等待哦。

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