"卷对卷流体技术实现高效低成本DNA测序:突破泊肃叶流限制的下一代测序新方法"

时间:2025年7月15日
来源:Nature Methods

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为解决传统测序技术受泊肃叶流(Poiseuille flow)限制导致的试剂消耗大、耗时长的难题,研究人员开发了基于库埃特流(Couette flow)的卷对卷流体(r2r-fl)测序技术。该技术将试剂消耗降低85倍(0.16美元/千兆碱基对),冲洗时间缩短至2秒内,双端100碱基对测序周期从数天压缩至12小时,同时保持99.9%SNP检测精度和99.3%灵敏度,为病原体检测和癌症诊断提供快速经济的新方案。

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这项突破性研究展示了革命性的卷对卷流体(r2r-fl)测序技术,通过巧妙运用平面库埃特流(Couette flow)替代传统泊肃叶流(Poiseuille flow),成功破解了当前测序技术的效率瓶颈。该技术将试剂消耗骤降至0.16美元/千兆碱基对(Gb),较传统方法降低85倍,冲洗过程仅需不到2秒即可完成。更令人振奋的是,双端100碱基对(100-bp)测序的周转时间从数天大幅缩短至12小时以内,堪称测序领域的"速度革命"。

在性能指标方面,r2r-fl展现出惊人的精准度:人类基因组单核苷酸多态性(SNP)检测精度超过99.9%,灵敏度达99.3%;对大肠杆菌(Escherichia coli)的定位率高达99.9%;即便是棘手的SARS-CoV-2 α变异株,也仅产生极少的核苷酸替换、缺失或插入错误。这种兼顾速度与经济性的技术突破,为大规模传染病监测、肿瘤基因诊断和遗传病筛查开辟了新途径,有望推动精准医疗进入"即时检测"时代。

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