Секвенирование Ion Chip. Технология CMOS и устройство чипа для секвенирования

Ion Chip

Технология

Идея: секвенирование синтезом
с электрохимической детекцией синтеза
Каждая реакция имеет свой сенсор
Всё

Технология

CMOS – КМОП, комплементарная структура металл-оксид-полупроводник
Подавляющее большинство современных логических микросхем, в

Технология

Полупроводниковое секвенирование ─
регистрация локального изменения рН на полупроводниковом микрочипе при

Как работает ионочувствительный
полевой транзистор?

Как устроен Ion Chip?

Ion Chip: масштабирование

3-Series Signal

Proton PI Signal

Proton PII Signal

11M wells (318)

165M wells (PI)

660M wells

Загрузка на чип

Simplified Ion PGM™ Chip Loading with the Ion PGM™ Weighted Chip

Simplified Ion PGM™ Chip Loading with the Ion PGM™ Weighted Chip

Simplified Ion PGM™ Chip Loading with the Ion PGM™ Weighted Chip

Загрузочный порт

Внешний вид чипов: Ion 316™ и Ion 318™

Ключевые преимущества технологии Ion Torrent

Применение немодифицированных нуклеотидов
Не требуется дорогостоящих и скоропортящихся

Personal Genome Machine™

Технические характеристики системы Ion PGM™

Заземление

Зажим чипа

Слив

Реактивы

Wash 1

Wash 3

Wash 2

Включение

Touchscreen экран

Секвенатор Ion PGM (Personal Genome Machine)

-

чип

Секвенирование на Ion PGM

Важно: работа без перчаток!

Загрузка нового чипа в прибор

Электростатический разряд может привести

Войти в Torrent Browser вашего сервера (Torrent Server), подключенного к секвенатору

Управление прибором через сенсорный экран

Секвенирование: подается “поток букв”

Секвенирование: подается “поток букв”

3’-CCATCTCATCCCTGCGTGTCTCCGAC A G T C A A G

“Поток” (“flow”) – это пропускание одного из дНТФ (T, A, C

Цикл 1

Цикл 3

Цикл 2

… и т.д..

Цикл 3

...---Ion Sphere™
Particle

“Поток” (“flow”) –

Цикл 1

Цикл 3

Цикл 2

… и т.д.

и т.д.…

...---Ion Sphere™
Particle

“Поток” (“flow”) –

Анализ данных на сервере Torrent Server

Данные о запуске

Данные о запуске

Данные о запуске

Предустановленные плагины для анализа данных

Быстрое развитие технологии Ion PGM™ позволяет получать данные, превышающие начальные спецификации
Ion

http://ioncommunity.lifetechnologies.com/community/programs_and_events/run_recognition

Результаты запусков на чипе Ion 318

Прочтения длиной 400bp

Лучшие показатели de novo сборки, по сравнению с 2

Position

Cumulative Per-Base Accuracy

Значительное улучшение качества за 18 месяцев…

Q1:2011

Q3:2011

Q3:2012

Длина гомополимерного участка

Точность прочтения

…Даже более значительное для сложных последовательностей

Q1:2011

Q2:2011

Q3:2012

BRCA2: insA (TTGTGAAAAAAAACAGG)
BRCA1: delTTCA (GCTGACATTCAGAGTGAA)
BRCA1: dup (ATAAAAAAGCAAGAATAT)
BRCA2: delGAGAA (AAAAAGAAGAGAAACTAG)
BRCA2: delTTAA (ATGAAACAATTAAAAAAGT)
BRCA2: G>A

Высокоточная полимераза Hi-Q™ для достоверного выявления инсерций и делеций

Скрининг методом молекулярной

Ion Proton™ System

Ion Proton™ System Самый быстрый полногеномный секвенатор

Runs all Ion P-Series chips (no paid

Технические характеристики системы Ion Proton™

Ion PI™ Chip

Чип Ion PI™ для экзомов и транскриптомов; Чип Ion PII™

RUN RECOGNITION LEAGUES

http://ioncommunity.lifetechnologies.com/community/programs_and_events/run_recognition

Результаты запусков
на чипе PI™

Ion PI™: >> 10 Gb output and >> 70 Mio reads

PII 0.84um pitch
660 M сенсоров

PI 1.68 um pitch
165 M сенсоров

Чип

Малые геномы

транскриптом

100M

1G

10G

Производительность за один запуск

100G

экзом

панели генов

10M

Масштабируемость 10,000-кратная от Ion 314™ к Ion

HIPAA compatible
Combined hardware / software solution
Data remains on site – greater

Чип Ion PII™: Видео камера на 660 мегапикселей

По сравнению с чипом

Масштабируемость лунок чипа – от митохондрий к вирусам

20 uM

3-Series

Сотрудничество внутри компании: Life Technologies/Dynal™

Партнерство в R&D с ноября 2010
Оптимизация производства

Секвенирование фрагментной библиотеки на чипе Ion PII™

125 пн фрагментная библиотека, геном

Результаты секвенирования транскриптома на чипе Ion PII™

75 пн Транскриптомная б-ка от

Планировка помещений для NGS

2 комнаты