短读长、纳米孔，SBS、CoolMPS，Flow cell、晶圆级、工厂级测序，一体机、组合式...还没有哪家测序公司有这么多的弹药库，而华大都有了。

昨天见刊的nature methods文章中，华大又介绍了一种全新的测序体系：卷对卷fl测序（roll-to-roll fluidics NGS），理论上可以实现0.16美元每Gb的测序，PE100历时不到12小时，且能实现与目前常见的基于Flow Cell测序可比的准确率。

这个方法其实在五年前就剧透了。

2020年12月份，华大的秦彦哲等人发表了bioRxiv预印本文章，提出了通过表面涂布技术SCT来实现高通量、低成本、快速DNA 测序的技术原型。

这种技术的基本想法就是通过把不同的测序试剂涂布在聚合物胶片上，如使用PET（跟塑料同样的成本），通过滚轴带动，不同的试剂可以与粘附在硅基芯片上的DNA进行直接接触，这样就可以实现测序试剂的快速输送和输入。与传统的流通池相比，这样试剂交换的效率更高，也可以实现更大面积的接触，同时避免了传统流通池中试剂流过但分布不均的情况。

这种设计的目标是与现有的MGI测序成像系统进行兼容，以便利用现有的碱基调用等成熟元素。但用这种开放式设计取代原有封闭的FC的挑战在于既要在PET薄膜上实现试剂均匀的涂布，又要保持PET薄膜和硅基芯片之间试剂填充的高效稳定进行。

在bioRxiv的文章中，华大团队对这个技术开发思路进行了概念验证，实现20个循环的80%以上Q30的测序读取。

这一次的nature methods文章报道的正是在这个基础上持续开发优化的结果。

项目负责人秦彦哲在2018年3月加入华大，将工业上广泛应用的涂布技术引入测序仪，在2020年底的bioRxiv文章PoC发表以后，2021年3月正式领导这一新型测序技术的开发。

这一技术的成果一开始应该是投稿了Nature主刊，并进行了多次修改。但最终在2024年6月转投nature methods，直到今年5月才接收。

从bioRxiv到nature methods，秦彦哲等人对这一测序体系进行了迭代优化，实现了长足的进步。

他们与合作者加强了对于这种平面库埃特流Plane Couette flow (pCF)的更多流体学理解、表征和模拟，建立完善了卷对卷fl的方法体系，结合狭缝模头注射slot-die injection技术，将试剂层置于移动的PET带的底部，擦过固定的生物芯片，并按照相应的测序生化反应的时间对卷轴转动的速度和时间进行了优化，进一步又对现有的DNBSEQ技术进行了适配优化，最终对E.coli、人全基因组和 covid-19病毒等进行了测序验证，相应的结果并与使用传统FC测序进行了对比。

最终，卷对卷流体技术(r2r-fl)（作为平面库埃特流技术的一种实现形式），将测序试剂的消耗降低了 85 倍，冲洗时间不到2 秒，PE100碱基对测序的时间缩短到12 小时以内。该方法对人类基因组中SNP的检测保持了99.9% 以上的精确度和 99.3% 的灵敏度，对大肠杆菌的比对率保持了 99.9%，可以灵敏检测COVID病毒 2 α 毒株的核苷酸替换、缺失或插入。

得益于试剂成本的大幅缩减，使用 r2r-fl 方法可实现15美元的人类基因组测序。同时由于消除了传统压力驱动流体的限制，r2r-fl可以用于从小（~1 cm2）到大（>1 m2）的生物芯片，而无需对卷对卷机器进行修改。

这样一来，r2r-fl实现了测序的时间、成本和通量三个方面的显著提升，用户无需在测序的广度、深度和周转时间之间做出权衡。

这提供了一条全新的测序解题思路。恭喜华大！

但不知道这会不会成为华大后续持续开发的一个重点，尤其是要规模化且更优化...

来源：我是建设者