Illumina NextSeq 2000
Настольный секвенатор высокой производительности с XLEAP-SBS, картриджами P1/P2/P3 и встроенным DRAGEN. Выход до 540 Гб за запуск (картридж P4), до 1.8 млрд ридов; картридж P3 - до 360 Гб и до 1.2 млрд ридов. Флагман настольной линейки Illumina для экзомов, транскриптомов и полногеномного секвенирования малых когорт.
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Настольный секвенатор высокой производительности |
| Форм-фактор | Настольный (около 141 кг) |
| Время запуска | 11-48 ч |
| Формат данных | BCL, FASTQ, CRAM, VCF (DRAGEN) |
| Длина ридов (макс) | До 2 x 300 п.н. (картриджи P1/P2); на P3/P4 - до 2 x 150 п.н. |
| Парный конец (paired-end) | Да |
| Точность чтения (Q30+) | Более 90% (XLEAP-SBS) |
| Мультиплексирование | Да (до 384 индексов) |
| Проточные ячейки/чипы | Картриджи P1 (100 млн), P2 (400 млн), P3 (1200 млн ридов) |
| Выход данных за запуск | До 360 Гб (P3) |
| Программное обеспечение | NextSeq 1000/2000 Control Software, DRAGEN On-Instrument, BaseSpace Sequence Hub |
| Количество ридов за запуск | До 1.2 млрд (P3) |
| Технология секвенирования | SBS (sequencing by synthesis), двухканальная XLEAP-SBS |
Описание
Назначение
Illumina NextSeq 2000 - флагман настольной линейки Illumina с максимальной производительностью в компактном формате. Картридж P3 с выходом до 360 Гб делает полногеномное секвенирование человека возможным на настольном приборе.
Место в линейке
NextSeq 2000 - старшая модель пары NextSeq 1000/2000. Единственное отличие от NextSeq 1000 - поддержка картриджа P3 (до 1.2 млрд ридов, до 360 Гб). Это делает NextSeq 2000 пограничной моделью между настольными и производственными секвенаторами.
NextSeq 2000 перекрывает нишу, ранее занимаемую младшими конфигурациями NovaSeq 6000. Для лабораторий с объёмом задач до 360 Гб за запуск NextSeq 2000 экономически выгоднее NovaSeq.
Принцип работы
Технология идентична NextSeq 1000: двухканальная XLEAP-SBS с паттернированными проточными ячейками. Картриджи P1, P2 и P3 объединяют все компоненты запуска. DRAGEN on-instrument выполняет первичный анализ параллельно с секвенированием.
P3-картридж использует проточную ячейку увеличенной площади с более высокой плотностью нанолунок. Это даёт трёхкратный рост числа ридов по сравнению с P2.
Позиция на рынке
NextSeq 2000 - прямой конкурент MGI DNBSEQ-G400 и частично PacBio Revio (по стоимости за Гб при коротких ридах). Для лабораторий средней мощности NextSeq 2000 становится основной рабочей платформой, заменяя связку MiSeq + NextSeq 550.
В клинической генетике NextSeq 2000 позиционируется как альтернатива NovaSeq 6000 для лабораторий, не нуждающихся в выходе более 360 Гб за запуск.
Ключевые технологии
XLEAP-SBS Chemistry
XLEAP (eXtended Long Error-free Accurate Polymerase) - последнее поколение двухканальной SBS от Illumina. Модифицированные полимеразы и терминаторы дают точность Q30 более 90% на всех типах картриджей.
XLEAP также увеличивает долю информативных кластеров (pass-filter), что повышает эффективный выход данных без увеличения плотности проточной ячейки.
Картриджи P1/P2/P3
Три формата картриджей покрывают широкий диапазон задач. Каждый картридж - полностью автономный модуль, не требующий дополнительной загрузки реагентов.
| Картридж | Ридов | Выход | Длина ридов |
|---|---|---|---|
| P1 | 100 млн | 10-30 Гб | 2 x 50 - 2 x 150 п.н. |
| P2 | 400 млн | 40-120 Гб | 2 x 50 - 2 x 150 п.н. |
| P3 | 1200 млн | 100-360 Гб | 2 x 50 - 2 x 150 п.н. |
Выбор картриджа определяется масштабом проекта. P1 - для целевых панелей и верификации, P2 - для экзомов и средних транскриптомных проектов, P3 - для WGS и крупных батчей.
DRAGEN On-Instrument
Встроенный DRAGEN выполняет полный первичный анализ: демультиплексирование, конверсию BCL в FASTQ, выравнивание на геном, определение вариантов (SNV, InDel, CNV, SV). Аппаратное ускорение на FPGA сокращает время анализа с часов до минут.
Поддерживаются пайплайны для germline variant calling, somatic mutations, RNA-Seq quantification и methylation analysis. Результаты в форматах BAM/CRAM и VCF доступны сразу.
Обновление с NextSeq 1000
NextSeq 1000 может быть программно обновлён до NextSeq 2000. Процедура разблокирует поддержку картриджа P3 без замены аппаратных компонентов. Лаборатория может масштабировать производительность по мере роста потребностей.
Для кого подходит
- Полногеномное секвенирование - WGS малых когорт (до 3-4 генома 30x за запуск P3)
- Экзомное секвенирование - WES больших когорт (до 48 экзомов за запуск P3)
- Транскриптомика - RNA-Seq, scRNA-Seq, spatial transcriptomics readout
- Секвенирование единичных клеток - 10x Genomics, Parse Biosciences, Fluent BioSciences
- Клиническая генетика - диагностические панели, WES, low-pass WGS для НИПТ
- Эпигеномика - бисульфитное секвенирование, RRBS, ATAC-Seq, ChIP-Seq
- Геномные центры средней мощности - основная рабочая платформа
- Онкологические исследования - панели соматических мутаций, ctDNA, liquid biopsy
- Метагеномика - полногеномное метагеномное секвенирование (shotgun)
Особенности эксплуатации
ПО
NextSeq 1000/2000 Control Software с интегрированным DRAGEN. Управление через сенсорный экран или удалённо через веб-интерфейс. Интеграция с BaseSpace Sequence Hub и Illumina Connected Analytics.
Формат данных: BCL, FASTQ, CRAM, VCF. DRAGEN генерирует выровненные файлы и файлы вариантов непосредственно на приборе.
Установка
- Форм-фактор: настольный (около 141 кг)
- Температура: 18-28°C
- Хранилище: встроенный SSD (1.5 Тб), для запусков P3 необходим внешний NAS
- Подключение: Ethernet (1 Gbps минимум, 10 Gbps рекомендуется для P3)
- Не требует подключения к внешним газам или жидкостям
Обслуживание
Обслуживание минимально: одноразовые картриджи устраняют необходимость ручных промывок. Профилактика - раз в 12 месяцев. При запусках P3 важно обеспечить достаточное дисковое пространство для данных (до 360 Гб за запуск).
Расходные материалы: картриджи P1/P2/P3. Дополнительные реагенты не требуются.
Обучение
Базовое обучение - 1-2 дня. Интерфейс идентичен NextSeq 1000. Для полноценного использования DRAGEN-пайплайнов необходимо знание основ биоинформатики.
Переход с NextSeq 550 требует минимальной адаптации: основные отличия в формате картриджей и наличии DRAGEN.
Ограничения
- Максимальная длина ридов 2 x 150 п.н. - не подходит для задач с длинными ридами
- Выход 360 Гб (P3) недостаточен для популяционных WGS-проектов (сотни геномов) - для этого нужен NovaSeq X/X Plus
- Нет функции сканирования микрочипов (есть только у NextSeq 550)
- Время запуска P3 до 48 ч - длительнее, чем у P1/P2
Области применения
Сравнение с аналогами
NextSeq 1000 - младшая модель той же платформы без поддержки картриджа P3. Максимальный выход ограничен 120 Гб (P2). Аппаратно идентичны, NextSeq 1000 обновляется до 2000 программно. Для задач, не требующих более 120 Гб за запуск, NextSeq 1000 - экономичная альтернатива.
NovaSeq 6000 - производственный секвенатор с выходом до 6000 Гб (2 проточных ячейки S4). Значительно превосходит NextSeq 2000 по максимальной производительности. Однако стоимость прибора и запуска выше, обслуживание сложнее, нет встроенного DRAGEN. Для средних лабораторий NextSeq 2000 c P3 часто заменяет NovaSeq 6000.
DNBSEQ-G400 в максимальной конфигурации (проточная ячейка FCL, два флоу-селла за запуск) даёт до ~1440 Гб на технологии ДНК-наношариков, то есть по пиковой производительности превосходит NextSeq 2000. Стоимость реагентов на Гб у MGI обычно ниже. NextSeq 2000 выигрывает встроенным DRAGEN, совместимостью с экосистемой Illumina и возможностью обновления с NextSeq 1000. Экосистема клинических приложений у Illumina значительно обширнее.
Частые вопросы
Стоит ли брать NextSeq 2000 вместо NovaSeq 6000?
Для лабораторий с объёмом задач до 360 Гб за запуск NextSeq 2000 экономически выгоднее: ниже стоимость прибора, проще обслуживание (одноразовые картриджи, нет промывок), встроен DRAGEN. NovaSeq 6000 оправдан при потребности в выходе от 500 Гб до 6 Тб за запуск и при одновременном секвенировании десятков геномов. Для промежуточных объёмов NextSeq 2000 с P3 закрывает эту нишу.
Сколько геномов человека можно отсеквенировать за один запуск?
На картридже P3 (360 Гб) при покрытии 30x (около 90 Гб на геном) - 3-4 генома за запуск. При low-pass WGS (0.5-1x, для НИПТ или скрининга) - до нескольких сотен образцов. Для десятков геномов 30x за один запуск нужен NovaSeq X или NovaSeq X Plus.
Какие преимущества XLEAP-SBS перед стандартной двухканальной химией?
XLEAP-SBS даёт Q30 более 90% (vs 75-80% у стандартной двухканальной химии на NextSeq 550). Выше доля pass-filter кластеров, что увеличивает эффективный выход. Совместимость со всеми существующими библиотеками Illumina сохранена - перестройка протоколов подготовки не требуется.
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.