新品首发 | 挚睿TruArray™高通量DNA微阵列上线!拥抱涌现!

LinkZill News
2024-12-12

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挚睿 TruArray™ 系列
产品类别和技术指标

高通量 DNA 合成产物通常有两种主流的交付形态 —— 将核酸产物留在芯片表面原位的寡核苷酸微阵列(Oligonucleotide Microarray 或Oligo Array),以及将寡核苷酸阵列从芯片表面剪切后使用的寡核苷酸池(Oligo Pool)。

(通量高、单位产量高)、(生产快、交付周期短)、(正确率高、均一性好)、(定制化门槛低、量产成本低),目前仍是 DNA 合成的「不可能四边形」。而不同应用场景对于技术指标和交付形态的偏好也存在差异。


基于 TFT 半导体和电化学技术,领挚科技可以高质量地交付两类产物,即「挚睿 TruArray™」系列 寡核苷酸微阵列,以及「挚璞 TruPool™」系列 寡核苷酸池,前所未有地实现各项技术参数之间的平衡。


如今,领挚科技 基于 TFT-DNA 合成技术推出的首款标准化产品 —— 挚睿 TruArray™ Std 4K 高通量寡核苷酸微阵列芯片 已经上线。



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[1] 有关供应情况和具体要求,请咨询我们的客户服务经理 info@linkzill.com。

[2] RNA/XNA 微阵列或 5' 端偶联于芯片表面的 DNA 微阵列,预计将于 2025 年底推出。

[3] 预计到 2025 年第一季度,可提供阵列大小达 65K 的微阵列芯片。

[4] 预计到 2025 年第二季度,可提供阵列大小达 131K 的微阵列芯片。



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目前,寡核苷酸长度长至 150 nt 的挚睿™ 标准版 TruArray™ Std 4K 微阵列,已开始接受定制



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挚睿 TruArray™ 系列
技术进展

对于寡核苷酸微阵列,覆盖度、点阵间 均一性 和合成 通量,是较为重要的技术指标,而现有商业服务的 合成长度、探针 载量 限制,也成为了诸多新兴应用的掣肘。「挚睿 TruArray™」系列,已达到国际领先的技术指标。


  • 覆盖度 达到全球领先质量标准


4K 通量微阵列覆盖度稳定超过 99.9%,顺利解决其他电化学技术路线中常见的坏行、坏列、坏区问题,达到全球范围内领先质量标准。


  • 均一性 已经处于全球领先水平


在 4K 芯片上合成 4096 条 100 nt 随机寡核苷酸阵进行 FISH 杂交和均一性评估,90% 位点的原始荧光值落在 1.3 倍范围内,99% 位点的原始荧光值落在 1.5 倍范围内(Q95:Q5 < 1.3XQ99.5:Q0.5 < 1.5X, 荧光值经 log₂ 转换后 Q95:Q5 < 1.03,Q99.5:Q0.5 < 1.05),全面超越全球范围内可比服务的公开数据(世界领先的基于喷墨打印的 Oligo Pool 产品数据为 Q95:Q5 < 1.9XQ99.5:Q0.5 < 3.5X,但需注意的是,二者的评价手段存在差异)。


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/ 图:挚睿 TruArray™ Std 4K 100 nt 寡核苷酸微阵列均一性测试 /


  • 合成长度 达到全球领先水平


已在 4K 通量芯片上实现长度 150 nt 的 DNA 的稳定合成,且测试合成长度已经超过 300 nt,大幅超过全球范围内已商业化的寡核苷酸微阵列定制服务(通常为 25~60 nt)。


  • 合成载量 灵活可定制


根据不同芯片设计,在 4K 通量微阵列中,单位点探针载量可达 0.1~3 fmol,最大载量和载量灵活度都超越现有高通量 DNA 合成技术。


  • 合成通量


挚睿 TruArrayStd 4K 已经开始接受定制,每张芯片最多合成 4,096 条寡核苷酸;65K 芯片已顺利完成超过 100 nt DNA 微阵列合成(覆盖度 > 99.98%,Q95:Q5 < 1.6XQ99.5:Q0.5 < 2.1X),全面进入合成工艺优化阶段,预计将于 2025 年 Q1 季度 开始接受定制;131K 芯片流片和后制程成功,测试工作启动。


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/ 图左:65K TFT-DNA 芯片合成 LinkZill 和小挚图样,图右:首批 131K 合成芯片流片和后制程工艺完成,开始测试 /



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挚睿 TruArray™ 系列

应用场景


寡核苷酸微阵列芯片的技术能力包括:

1

原位杂交、大分子亲和及检测


2

固相捕获


3

提供空间坐标、单细胞或单分子标记等核酸编码信息


4

固相原位酶反应


5

基因分型


6

片上原位传感


基于这些技术能力,挚睿 TruArray™ 系列可以实现的应用场景,及已经交付的天使客户包括:

1

高通量病原微生物和抗性快速筛查

交付给头部 IVD 企业工业客户 1 家;


2

高通抗体和适配体发现

原位纳米抗体文库构建,交付给 国家实验室学术客户 1 家;

高通量适配体发现,交付给 中科院体系学术客户 1 家;


3

基因拼接和蛋白表达

交付给 合成生物学 CRO 企业工业客户 1 家、省级实验室学术客户 1 家;


4

空间组学

交付给 国家实验室学术客户 1 家;


5

质谱蛋白组学技术开发

交付给 中科院体系学术客户 1 家;


6

组变异、甲基化分型

甲基化分型技术开发,交付给 国家实验室学术客户 1 家;


7

DNA 信息存储和读取

交付给 双一流高校学术客户 1 家;


8

技术验证

纳米孔测序技术开发,交付给 双一流高校学术客户 1 家;


9

基因表达谱分析


10

医学检测



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挚璞 TruPool™ 系列
技术进展


发布挚睿 TruArray™ 系列的同时,预告领挚科技另一重磅新品——「挚璞 TruPool™」系列寡核苷酸池,预计将于 2025 年 Q1 季度 开始接受定制


对于寡核苷酸池而言,合成 长度正确率、每条寡核苷酸的 产量均一性,则是较为重要的技术指标。随着 TFT-DNA 合成技术不断优化迭代,领挚科技「挚璞 TruPool™」系列寡核苷酸池的质量也在稳步提升,涵盖多种 不同交付形态和技术指标


  • 合成通量和长度


4K 通量、120 nt 寡核苷酸池产物已完成多轮次 NGS 测序验证,65K 通量、200 nt 寡核苷酸池产物也即将进行测序验证。


  • 覆盖度


稳定超过 99%。


  • 正确率 不断提升


随着设备、芯片、试剂、合成工艺、后处理技术的不断优化,单碱基错误率稳步下降,目前达到 0.5% 左右,接近柱式合成水平(约 0.1~0.3%),且仍具备优化空间;现有数据已经优于文献报道中已经商业化的电化学(约 1.6%)[1] 和光化学技术路线(1% 至超过 10%)[2],以及部分喷墨打印技术路线的实测结果(需注意的是,测试所用的样本参数、处理手段可能存在差异)。


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/   图:NGS 测序验证表明,挚璞 TruPool™ 4K 100 nt 寡核苷酸池的合成错误率随芯片和合成工艺迭代而稳步下降 /


  • 均一性 不断提升


4K 通量寡核苷酸池在经过 10、20、30 轮 PCR 扩增后再进行建库测序,每条合成序列的 Reads 数 Q95:Q5 分别小于 11.0X、21.5X、28.0X(Reads 数经 log₂ 转换后为 1.5X、1.6X、1.8X,Shapiro 正态性分别为 0.59、0.50、0.52);与文献报道中世界领先的基于喷墨打印的合成产物实测结果相比,技术指标更加优秀(10 个 PCR 扩增循环,Q95:Q5: TruPool 11.0X < 对标产品 17.0X,Shapiro 正态性 TruPool 0.59 > 对标产品 0.50;需注意的是,二者样本参数、处理手段可能存在差异)[3]。


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/   图:NGS 测序验证表明,挚璞 TruPool™ 4K 100 nt 寡核苷酸池经过多轮 PCR 后,依然保持着良好的均一性 /


参考资料:
[1] Gimpel, A. L., Stark, W. J., Heckel, R., & Grass, R. N. (2023). A digital twin for DNA data storage based on comprehensive quantification of errors and biases. Nature Communications, 14(1), 6026.
[2] Antkowiak, P. L., Lietard, J., Darestani, M. Z., Somoza, M. M., Stark, W. J., Heckel, R., & Grass, R. N. (2020). Low cost DNA data storage using photolithographic synthesis and advanced information reconstruction and error correction. Nature communications, 11(1), 5345.
[3] Gao, Y., Chen, X., Qiao, H., Ke, Y., & Qi, H. (2020). Low-bias manipulation of DNA oligo pool for robust data storage. ACS synthetic biology, 9(12), 3344-3352.



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跨学科团队与产业链优势
助力「领挚速度」

得益于领挚科技丰富的技术模块积累和跨学科研发能力,以及 TFT-DNA 技术选型与我国强大的 TFT 半导体产业的协同能力,领挚科技生命科学半导体业务开展以来,仅通过一年多时间的研发迭代,TFT-DNA 技术的首款标准化产品就正式问世,不断 彰显「领挚速度」

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挚睿 TruArray™ 系列
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领挚科技 TFT-DNA 合成技术仍处于高速研发阶段,芯片设计、合成工艺、产物质量仍在快速迭代,产品矩阵仍在快速验证和扩充。因此,现阶段我们能够服务于客户定制化需求的人力和设备机时依旧有限,我们将评估您的需求后,与您进一步确认合作方式。


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