Element AVITI
Настольный секвенатор на основе технологии авидного секвенирования (avidity sequencing). До 1 млрд ридов на проточную ячейку с длиной прочтений до 2x300 п.н. за запуск и высокой точностью чтения. Разработан как доступная альтернатива платформам Illumina для средней пропускной способности.
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Настольный секвенатор нового поколения (NGS) |
| Форм-фактор | Настольный |
| Время запуска | От 17 до 60 часов (в зависимости от конфигурации и длины ридов); запуск 2x150 High Output — около 38 часов |
| Формат данных | FASTQ, BCL-совместимые форматы |
| Точность чтения | >Q30 для >90% оснований |
| Длина ридов (макс) | 2x300 п.н. |
| Мультиплексирование | Поддержка двойных индексов, до 384+ образцов |
| Проточные ячейки/чипы | 2 независимые проточные ячейки с паттернированными наноячейками |
| Выход данных за запуск | До 300 Гб (на проточную ячейку, High Output) |
| Программное обеспечение | AVITI Control Software, Bases2Fastq (облако) |
| Количество ридов за запуск | До 1 млрд ридов (на проточную ячейку) |
| Технология секвенирования | Авидное секвенирование (Avidity Sequencing), SBS |
Описание
Назначение
Element AVITI представляет собой настольный секвенатор нового поколения, созданный компанией Element Biosciences. Прибор ориентирован на лаборатории, которым требуется секвенирование средней производительности с высокой точностью и предсказуемой стоимостью.
Место в линейке
AVITI является единственной секвенирующей платформой Element Biosciences. Система выпускается в нескольких конфигурациях расходных материалов, различающихся по выходу данных и длине ридов. В 2024 году компания представила обновлённую версию AVITI24 с увеличенной производительностью.
Принцип работы
В основе AVITI лежит запатентованная технология авидного секвенирования (avidity sequencing). Вместо одиночных флуоресцентно-меченых нуклеотидов система использует мультивалентные полимерные структуры, несущие множество флуорофоров. Множественные точки связывания дают более специфичное распознавание оснований.
Мультивалентное связывание повышает отношение сигнал/шум без увеличения концентрации реагентов. Результат — высокая точность при относительно простой оптической системе. Процесс секвенирования включает циклическое добавление реагентов, визуализацию и химическое расщепление.
Позиция на рынке
Element Biosciences вышла на рынок в 2022 году, позиционируя AVITI как прямого конкурента Illumina NextSeq и NovaSeq в сегменте средней пропускной способности. Компания привлекла значительное венчурное финансирование и активно наращивает установленную базу.
Отличительная черта: предсказуемая и прозрачная модель ценообразования на расходные материалы. Element Biosciences позиционирует себя как альтернативу монополии Illumina в сегменте секвенирования коротких ридов.
Ключевые технологии
Авидное секвенирование (Avidity Sequencing)
Технология использует мультивалентные зонды (avidites), каждый из которых несёт несколько копий флуоресцентно-меченых нуклеотидов на полимерном каркасе. Множественные точки связывания создают эффект авидности, усиливая специфичность распознавания по сравнению с моновалентным взаимодействием.
Результат: более высокое отношение сигнал/шум, меньшее число ошибок замены оснований (substitution errors). Технология совместима с упрощённой двухцветную оптическую систему без потери качества данных.
Проточные ячейки
AVITI использует одноразовые проточные ячейки с паттернированными наноячейками (patterned nanowells). Две независимые проточные ячейки могут работать параллельно с разными протоколами. Каждая проточная ячейка содержит несколько дорожек для оптимизации загрузки.
Оптическая система
Двухцветная система детекции с высокоэффективными CMOS-камерами. Компактная оптическая схема уменьшает габариты прибора по сравнению с конкурентами аналогичной производительности. Калибровка оптики выполняется автоматически.
Программный стек
Встроенное ПО управляет прибором и выполняет первичный анализ данных (base calling) непосредственно на борту. Облачная платформа Element Biosciences выполняет вторичный анализ. Поддерживается экспорт в стандартные форматы для использования сторонних пайплайнов.
Для кого подходит
- Полногеномное секвенирование (WGS) человека и модельных организмов
- Полноэкзомное секвенирование (WES) для клинических и исследовательских задач
- RNA-seq для транскриптомного профилирования
- Таргетное секвенирование панелей генов
- Метагеномика и анализ микробиомов
- Секвенирование одиночных клеток (scRNA-seq) совместно с 10x Genomics и другими платформами подготовки библиотек
- Эпигеномика: ATAC-seq, ChIP-seq, метилирование
- Клиническая геномика в аккредитованных лабораториях
Особенности эксплуатации
Программное обеспечение
AVITI Control Software управляет прибором через встроенный сенсорный экран. Первичный анализ (base calling, демультиплексирование) выполняется на борту. Облачная платформа Bases2Fastq конвертирует сырые данные в файлы FASTQ.
Требования к установке
Настольный форм-фактор, стандартная лабораторная среда. Прибор не требует подключения к водопроводу или специальной вентиляции. Электропитание: стандартная сеть. Нужно стабильное интернет-соединение для облачного анализа.
Обслуживание и расходные материалы
Расходные материалы поставляются в виде предзаполненных картриджей, минимизирующих ручные операции. Основные расходники: проточные ячейки и реагентные картриджи. Процедура подготовки к запуску занимает менее 15 минут.
Ограничения
- Максимальная длина ридов составляет до 2x300 п.н., что всё же уступает платформам длинных ридов
- Установленная база и экосистема значительно меньше, чем у Illumina
- Ограниченный выбор готовых аналитических пайплайнов по сравнению с устоявшимися платформами
- Совместимость библиотек требует проверки для нестандартных протоколов
Области применения
Сравнение с аналогами
NextSeq 2000 использует классический SBS с двухцветной детекцией и паттернированными проточными ячейками. По производительности (до 1,2 млрд одиночных ридов на проточную ячейку P3) NextSeq 2000 сопоставим с AVITI. AVITI предлагает конкурентную стоимость за гигабайт и прозрачную модель ценообразования. Illumina обладает несравнимо большей экосистемой протоколов, реагентов и биоинформатических инструментов.
DNBSEQ-G400 использует технологию ДНК-нанобол и комбинаторное зондовое якорное лигирование (cPAL) или стандартный SBS. По пропускной способности системы сопоставимы (до 360 млн ридов для G400). AVITI отличается авидной технологией, с другим профилем ошибок. DNBSEQ-G400 имеет значительную установленную базу в Китае и Юго-Восточной Азии.
NovaSeq X является системой высшего класса с производительностью до 16 млрд ридов на проточную ячейку. Это принципиально другой класс оборудования для популяционных проектов и крупных геномных центров. AVITI позиционируется в сегменте средней пропускной способности и не предназначен для задач такого масштаба.
Частые вопросы
Чем авидное секвенирование отличается от классического SBS?
В классическом SBS (Illumina) каждый нуклеотид несёт один флуорофор и связывается с растущей цепью моновалентно. В авидном секвенировании используются мультивалентные полимерные зонды с множеством флуорофоров. Множественные точки связывания создают эффект авидности: повышенную специфичность и усиленный сигнал. Это позволяет снизить число ошибок замены оснований при использовании более простой оптической системы.
Совместимы ли библиотеки Illumina с AVITI?
AVITI совместим со стандартными библиотеками Illumina-типа, включая библиотеки 10x Genomics для одноклеточного секвенирования. Адаптеры Element Biosciences повторяют архитектуру стандартных адаптеров с двойными индексами. Для некоторых нестандартных протоколов может потребоваться валидация совместимости.
Каковы основные ограничения AVITI?
Основные ограничения: (1) максимальная длина ридов 2x150 п.н. не позволяет решать задачи, требующие длинных прочтений; (2) относительно молодая платформа с меньшей установленной базой по сравнению с Illumina; (3) экосистема биоинформатических инструментов и референсных данных пока менее развита; (4) облачный анализ требует стабильного интернет-подключения.
Дополнительные материалы
Коды для госзакупок
Возможные коды ОКПД2 для закупки данного оборудования по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Выбор кода зависит от назначения и контекста закупки.
Коды КТРУ регулярно обновляются Минфином и зависят от конкретных характеристик закупаемого оборудования (автоматическое/полуавтоматическое, с охлаждением/без и т.д.). Актуальные коды КТРУ доступны только в Единой информационной системе закупок.
Информация о кодах ОКПД2 носит справочный характер. Коды приведены в качестве примера возможных вариантов классификации данного оборудования. Выбор кода, его соответствие нормативно-правовым актам и целесообразность применения определяются заказчиком самостоятельно. ООО «Спин Аналитика» не несёт ответственности за некорректное применение указанных кодов при осуществлении закупочных процедур.