來源:器械之家整理自測序中國
由于中美之間不斷産生的貿易摩擦, 依賴于國外進口儀器和試劑耗材的中下遊企業未來發展面臨的不确定性加大,一旦受到貿易戰波及,進口價格發生波動,會對公司營收乃至行業未來發展産生非常大的影響。
然而,目前國内基因檢測市場基本被外國公司壟斷。

2020年全球測序儀市場格局
根據Grand View Research的2020 年釋出的市場報告,2020 年全球測序行業上遊市場規模約為41.38 億美元,Illumina 的市場占有率約為74%,Thermo Fisher 的市場占有率約為10%,華大3%,其他公司合計占比不超過20%。
Illumina 和 Thermo Fisher 市場占比超過84%,上遊基因測序裝置制造已由國外公司形成壟斷。
2020年中國測序儀市場格局
國内市場依舊由Illumina主導,占比61%, Thermo Fisher與其他公司合計占比約20%,華大智造(MGI)占比約19%。
但受限于國家政策, 這兩家公司想進入國内臨床市場,隻能通過與中遊測序服務提供商合作生産測序儀并申請NMPA認證。
注意到了這一發展機遇,在自主研發刻不容緩的當下,憑借國際首創的熒光發生(Fluorogenic)測序化學和糾錯編碼(ECC)測序政策兩項核心測序技術,賽納生物發展了從試劑到晶片的全自主研發的測序平台。
01
兩項核心技術
熒光發生(Fluorogenic)測序化學
賽納生物的關鍵核心技術之一是熒光發生(Fluorogenic)測序化學。
2011年,賽納生物聯合創始人謝曉亮院士在Nature Methods上首次提出了此技術。該技術結合了目前主要測序技術的優勢,在DNA互補鍊合成時可以釋放同所延伸核苷酸數目相等的熒光分子,利用這一反應可以實作低錯誤率的邊合成邊測序。
其優勢在于,熒光修飾位于磷酸鍵末端,在聚合反應發生時,堿基始終處于天然狀态,沒有“分子疤痕”,理論上DNA分子鍊的合成可以無限延伸,實作長讀長。
糾錯編碼(ECC)測序政策
為了提升高通量測序的準确度,賽納生物CEO陳子天博士聯合團隊,從化學原理上對熒光發生測序技術中的熒光标記分子進行結構優化,設計合成了反應性能出色的新型熒光核苷酸測序底物;對聚合酶參與的實體化學反應過程進行測試及模組化;優化測序反應條件和信号采集流程;開發資訊論編碼解碼等等,經過無數次改進、重複,開發了糾錯編碼(ECC)測序政策。
該成果已于2017年發表于國際頂級學術期刊Nature Biotechnology。
通過将熒光發生(Fluorogenic)測序化學和糾錯編碼(ECC)測序政策的兩個核心技術有機結合,一方面降低測序過程的複雜度,更容易測到長讀長,節約測序成本;另一方面利用高準确度的糾錯解碼算法,可自動檢測到在測序過程中發生的痕量測序錯誤并予以糾正,有力地提升了測序準确度。獨家設計的熒光标記分子,技術門檻高,同時也達到了高成本效益。
相比其他測序方法,Fluorogenic-ECC糾錯測序技術可在測序後高效剔除測序錯誤,進一步減少測序錯誤兩個數量級以上,顯著提高了目前高通量測序的準确度,極大拓展了高通量測序應用的空間。
全自主知識産權的S100
基于以上兩項核心技術,賽納生物研究團隊分工合作,于2017年研發出第一台原理機,即S100。
S100簡便易用,既吸取了熒光發生(Fluorogenic)測序化學中的優點,又結合了更具優勢的糾錯編碼(ECC)測序政策,降低測序複雜度、在讀長和準确度方面都有所提升,同時底層化學技術能大幅降低應用端的建庫試劑成本和人員成本。
2017年9月,賽納生物在得到北京市科委對科技型中小企業促進專項的立項支援後,開始了真正的工程化之路。
據了解,賽納生物Alpha、Beta版工業樣機、小批量晶片和試劑的研制已經完成,實地檢測運轉良好。同時,公司具備完善的化學和酶原材料生産基地、GMP試劑生産工廠中的房間,緻力于制造可生産的、成本可控制的、簡便操作的工程機。
曆經7年的穩步發展,S100作為擁有全自主知識産權的國産基因測序平台,可為基因行業提供更準确、簡便、快速的上遊解決方案。
目前S100已定型,可以量化生産。
02
全領域專利覆寫
基因測序平台的研發對人才要求極高,涉及複雜的分子生物學、化學、實體以及晶片、精密機械、算法等多學科多領域交叉,技術門檻高,知識産權壁壘森嚴。
僅全盤複制或在細枝末節處進行技術改造無法在真正意義上打破壟斷,實作真正的自主可控并不容易。
賽納生物擁有多學科交叉型的高素質專業化團隊覆寫生物化學、微晶片、光學機械、電子軟體及生産品質注冊多個領域,在測序技術研發及工業化過程中投入了大量精力。
賽納生物申請知識産權97項,已獲授權47項
熒光發生(Fluorogenic)測序化學和糾錯編碼(ECC)測序政策是中國本土的原創測序技術。随着測序技術的不斷完善,賽納生物目前已實作了全領域(試劑、裝置、算法、晶片)專利覆寫,建構起知識産權的強大護城河。
自此,我國基因測序技術擁有了獨立自主的核心技術與知識産權。據官網資訊,目前賽納生物的産品包括測序反應通用試劑盒、文庫制備試劑盒和S100測序儀。
03
瞄準臨床市場
臨床端的應用是基因測序平台最有前景的應用方向之一,但國内外臨床市場對測序平台的需求有着明顯的差別。
以美國臨床市場為例,美國醫療體系由中心化實驗室主導,病人在中心化實驗室接受醫療服務,檢測樣本量巨大,需要高通量的大型測序平台。
而中國的醫療保險體系與美國完全不同,病人更傾向于在醫院端完成支付和檢測。對中國醫院和中小型研究所來說,大型的高通量測序平台開機費用高,與實際需求并不比對。
相反,中低通量、速度快的小型測序儀是更好的選擇。除了解決臨床醫院的基本需求外,突破性測序技術平台還可以在實驗程序中探索未知。
關于産品定位陳子天博士表示:“國内醫院醫技科室的測序需求更偏向于中低通量、準确度高、速度快的測序平台,以及更高成本效益的開機成本,這是臨床應用的關鍵。”
鑒于賽納生物目前的市場定位主要面向臨床檢驗,是以公司第一台桌面型測序平台S100被設計為靈活部署、無需湊樣的小型測序儀,适用于醫院及研究機構。
S100、S200性能參數
賽納生物S100測序平台具有準确度高、速度快、可靈活部署、無需湊樣的特點。此外,該系列儀器界面實作全中文,友善研究人員操作,結合賽納生物自主研發的試劑和晶片等,還可以幫助合作夥伴簡化測序流程,降低測序成本,提升行業滲透率,促進基因測序商業環境的健康發展。
賽納生物與數家醫院、研究機構及應用服務公司在病原微生物、NIPT、PGS、惡性良性腫瘤、法醫等領域均有相關合作,可以滿足科研和臨床多場景多元化的需求。
例如基于測序平台S100,使用賽納生物-非小細胞肺癌患者伴随診斷建庫試劑盒(FFPE樣本)對北京某醫院的肺癌組織進行檢測分析,結果顯示其可穩定檢測出臨床惡性良性腫瘤組織标本的突變資訊,指導靶向治療。
目前,賽納生物S100測序平台的注冊申報及臨床試驗正在順利進行,預計2022年可獲得上市許可。新一代平台S200正在研發中,預計2022年Q1上市。
04
建構中國主導的測序新生态
基因産業已被國家列為新興産業之一。随着我國在基因測序上遊技術及裝置方面自主研發、自主創新力度的不斷加大,國産測序儀已具備一定的競争力。
2015年,依托國際首創的熒光發生(Fluorogenic)測序化學和糾錯編碼(ECC)測序政策兩項核心測序技術,陳子天博士聯合謝曉亮院士、黃岩誼教授團隊創立了賽納生物。
創始團隊
公司CEO陳子天博士,畢業于北京大學。陳博士作為核心骨幹成員,參與了國家863計劃“新一代測序儀”重大項目。陳博士先後在《Nature Biotechnology》等權威期刊發表論文19篇,作為發明人已申請50餘項發明專利,授權13 項,21項實用新型專利。
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="112">科學技術委員會謝曉亮院士1984年畢業于北京大學化學學院,後赴美留學。謝院士是改革開放後中國大陸赴美學者中受聘哈佛大學終身教授(1999年)的第一人,中國科學院外籍院士,美國國家科學院系統的兩院(國家科學院和國家醫學院)院士。</h1>
<h1 class="pgc-h-arrow-right" data-track="114">謝院士是國際著名科學家,在基因組學、生物實體學、顯微成像科學和實體化學等領域均有重要建樹。作為單分子生物實體化學、相幹拉曼散射顯微成像技術、新一代測序技術、單細胞擴增與測序技術的開拓者,在相關新興交叉學科做出了突破性的貢獻。</h1>
黃岩誼教授畢業于北京大學,曾在美國加州理工學院和斯坦福大學從事博士後研究工作;現任北京大學工學院教授,生物動态光學成像中心研究員,北京未來基因診斷高精尖創新中心研究員,北京大學-清華大學生命科學聯合中心研究員。
黃教授曾任國家863計劃“新一代測序儀及配套試劑”重大專項首席專家、總體專家組組長。
在這7年中賽納生物備受資本青睐并完成了多輪融資,融資金額超過4億元人民币。
秉承“通過技術拓展知識邊界”的企業願景,賽納生物緻力于通過不斷的技術疊代和革新,持續拓展和突破知識邊界,以一流的技術和産品重新定義“中國制造”,打破目前由外資企業壟斷的測序市場現狀,建構中國主導的測序新生态。
今年11月,賽納生物将舉行新品上市釋出會,屆時歡迎大家一同關注!