赛纳生物的两个核心技术,通过将荧光发生(Fluorogenic)测序化学和纠错编码(ECC)测序策略有机结合,一方面检测高灵敏度荧光以获得高通量强信号,并使用简单常用的聚合酶及磷酸酶,降低测序过程的复杂度,使仪器简便易用,从而大幅节约测序试剂成本和人员成本;另一方面大量减少测序过程中产生的误读,有效增加可靠的DNA读长,有力提升测序准确度,基于这两大核心技术研发的赛纳生物测序仪主要参数达到国际一流测序仪水平。
赛纳生物测序仪采用了世界独创的基于荧光发生原理的边合成边测序(Fluorogenic SBS)技术。处于暗态的Fluorogenic 核苷酸分子无荧光发出,当被DNA聚合酶识别并结合进入待测DNA模板时放出荧光,通过依次参与反应的核苷酸种类及荧光强度可判断DNA序列信息。该技术从原理上领先于传统SBS测序方法,通过优化的DNA聚合酶连续反应,可在短时间内完成天然状态DNA合成并获得精确的荧光信号,测序过程快速、结果准确,读长优异。在配套研发的高通量测序芯片上Fluorogenic测序反应以上亿倍的规模并行发生,并且产生的荧光信号不受实时读取限制,可采用高速单色荧光成像方式批量获取,从而可以便捷地实现任意高通量的DNA测序。
利用Fluorogenic测序的特点,对ACGT四种碱基进行正交组合测序并产生简并测序序列(Degenerate Sequencing),与单碱基测序方式相比,在不额外付出测序时间的前提下,经过3轮简并测序形成具有50%冗余信息的纠错编码(Error-Correction Code)。正交组合测序获得的序列形式类似信息科学中的冗余磁盘阵列(RAID),具有自校验功能。测序完成后,利用高准确度的纠错解码算法,可自动检测到在测序过程中发生的痕量测序错误并予以纠正。相比其他测序方法无法甄辨自身测序错误,Fluorogenic-ECC纠错测序技术可在测序后高效效剔除测序错误,进一步减少测序错误两个数量级以上,显著提高了当前高通量测序的准确度,极大拓展了高通量测序应用的空间。