齊碳科技成立于2016年，他們所研發(fā)的納米孔基因測序技術是第四代基因測序，也是主流基因測序中最為前沿的技術。
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目前國內(nèi)的基因測序企業(yè)大多在基因測序中下游產(chǎn)業(yè)鏈布局，位于產(chǎn)業(yè)上游的儀器和試劑市場長期被Illumina、Thermo Fisher等海外巨頭占據(jù)，鮮少有國內(nèi)企業(yè)入局。
近日，位于基因測序產(chǎn)業(yè)上游的齊碳科技有限公司（以下簡稱“齊碳科技”）宣布完成A輪融資，融資金額超1億元。該企業(yè)成立于2016年，專注于納米孔基因測序儀及配套試劑的自主研發(fā)、制造及應用。
本輪融資由高榕資本領投，銀杏谷資本跟投，雅惠投資等老股東追投。截至目前，齊碳科技已經(jīng)完成了四輪融資，投資方包括中關村協(xié)同創(chuàng)新基金、雅惠投資、BV百度風投等機構。
據(jù)了解，本輪融資將主要用于加大技術研發(fā)投入，提升核心產(chǎn)品的準確率與穩(wěn)定性，同時將加速生產(chǎn)線的建設和商業(yè)開發(fā)，引領國內(nèi)納米孔基因測序技術的研發(fā)與應用。最前沿技術的開拓者
齊碳科技所研發(fā)的納米孔基因測序技術是第四代基因測序，也是主流基因測序中最為前沿的技術。
上世紀九十年代，第四代測序技術作為概念最早被提出，但一直沒有合適的工具能將其實現(xiàn)。直到2010年前后學術界開始出現(xiàn)一些論文證實該技術實現(xiàn)的可能性。其運作原理與胖瘦不同的人穿門而過會與門形成大小不同的縫隙有異曲同工之妙。具有不同化學性質(zhì)的堿基分子，穿過加上電場的納米孔時會產(chǎn)生不同阻斷程度和阻斷時間的電流信號，由此可根據(jù)電流信號識別每條核酸分子上的堿基信息，從而實現(xiàn)對單鏈核酸分子的測序。
2014年左右，全球第一款產(chǎn)品Oxford Nanopore Technologies（ONT）公司的MinION納米孔測序儀面世，其測序讀長長、測序速度快、實時分析測序結果、體積小巧、單分子測序等特點令業(yè)內(nèi)為之興奮。
而目前國內(nèi)市場仍處于早期開拓階段，齊碳科技走在行業(yè)探索和研發(fā)的前沿。據(jù)創(chuàng)始團隊介紹，齊碳科技的納米孔基因測序儀歷經(jīng)原理樣機、工程樣機的多輪迭代，現(xiàn)也已進入產(chǎn)品樣機的沖刺階段，有望于2020年完成首款產(chǎn)品的定型和小批量生產(chǎn)。
第四代測序所帶來的創(chuàng)新有望創(chuàng)造一個嶄新的產(chǎn)業(yè)圖景。當前市面上應用最為廣泛的基因測序是第二代高通量測序技術，一代測序Sanger因成本高、通量低多用于科研，而第三代儀器復雜、成本較高也限制其應用場景。
在讀長方面，二代測序因樣本制備時DNA會斷開，一般情況下只能測300bp以下，而第四代基因測序是一個連續(xù)的過程，可測10kb以上。不僅如此，它還能夠實時輸出測序結果，無需等待整個反應結束之后才將其提取出來進行信息分析，縮短了測序時間。與二代測序儀不一樣的還有體積，第四代測序儀只有音箱盒大小，小巧便攜，而同等通量的二代測序儀的體積之龐大，有的大過冰箱。
第四代測序的另一個好處還表現(xiàn)在它可以對各種不同的生物分子高分子進行直接的檢測，不局限于DNA測序，有修飾的DNA、RNA或者多肽鏈都可直接測出，只要能產(chǎn)生不同的信號即可。
作為本輪融資領投方，高榕資本項目負責人表示，未來充分看好單分子測序技術在微生物組、傳染病、復雜結構變異的臨床疾病上發(fā)揮其獨特的長讀長、低成本、便攜式的優(yōu)勢，拓展對疾病的理解認知。同時也期待納米孔作為一個平臺型技術的可延展性，從基因層面拓展到轉錄組乃至蛋白組的可能性，幫助更全面地感知生命。
銀杏谷資本項目負責人看好該技術的未來發(fā)展，他表示，新一代納米孔測序儀具有長讀長、低成本、小型化以及單分子測序能力的優(yōu)勢，并且近年來在技術和應用領域不斷發(fā)展與迭代。
闖入“無人區(qū)”，機遇與挑戰(zhàn)并存
其實，作為新興技術，第四代測序在全球都處于早期發(fā)展階段，需要解決的問題與挑戰(zhàn)接踵而至。
其中，最令人詬病與擔憂的是檢測準確性低，這是第四代測序技術本身是單分子測序導致的，缺少多次糾錯的過程。
對此，齊碳科技采取深度學習技術的新型堿基識別算法，以及多次測序或者單次單個分子多次測序的方式，將其準確率提升到95%以上，但與二代測序99.999%的準確率還有一定的差距。
齊碳創(chuàng)始團隊表示，實際上，納米孔測序儀研發(fā)難度與第二代測序儀不相上下，其體積雖小，但需以制造大飛機的心態(tài)進行研發(fā)。但好在研發(fā)難點幾乎都是可以預見的，正一步步得到解決。
為了產(chǎn)品更好實現(xiàn)，他們傾向于采取更加滿足自身需求的實現(xiàn)手段，并形成了自身技術的獨創(chuàng)性。在提升測序速度和穩(wěn)定性方面，他們采用了具有自主知識產(chǎn)權的納米孔蛋白和控速蛋白；保證長讀長測序能力和測序效率方面，核酸文庫制備方案的優(yōu)化成為他們的選擇；支持數(shù)百路納米孔通道并行測序的支持，他們創(chuàng)新設計納米孔通道陣列結構配合定制的專用集成電路。
此外，第四代基因測序作為一次橫跨電子儀器、蛋白工程、芯片、算法等多學科的技術攻堅戰(zhàn)，多學科人才的集結和溝通也成為必須。齊碳科技的聯(lián)合創(chuàng)始人白凈衛(wèi)、謝丹、胡庚分別是基因測序、生物信息和電子電路方面的專家，其研發(fā)團隊目前50余人，還包括多位來自清華、北大、中科院、牛津大學等國內(nèi)外著名院校的高級專業(yè)人才。他們一道正處于將齊碳科技的納米孔測序技術打磨到更加成熟的過程中。
在齊碳科技看來，其實最難攻關的不在于技術，而是與社會各方的配合。比如要有足夠的耐心與合作方、學術界合作開發(fā)新應用，證明這項無標準品技術的有效性與實用性等等。
在全球范圍內(nèi)，暫無運用該測序技術獲得監(jiān)管機構認證的產(chǎn)品，目前多應用于科研層面，正慢慢向病原體快檢方面延伸。人體內(nèi)的病原微生物是常見是多種病毒和細菌同時存在，其局部堿基片段類似，常用的基于第二代短片段的宏基因組測序技術鑒定致病菌的細分種類相對困難，但長片段的納米孔測序則能夠更精確地對病原體分類進行定位。
除病原體快速檢測外，納米孔測序應用場景的探索邊界較為寬泛，基于結構變異的遺傳病和致癌突變、甲基化檢測、RNA直接測序等臨床應用正在逐漸被開發(fā)，檢驗檢疫、環(huán)境檢測、教學培訓等場景的應用也或將成為可能。
